WO2018003242A1 - 超音波内視鏡 - Google Patents

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WO2018003242A1
WO2018003242A1 PCT/JP2017/015340 JP2017015340W WO2018003242A1 WO 2018003242 A1 WO2018003242 A1 WO 2018003242A1 JP 2017015340 W JP2017015340 W JP 2017015340W WO 2018003242 A1 WO2018003242 A1 WO 2018003242A1
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WO
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ultrasonic
endoscope
heat conducting
conducting member
conductive
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PCT/JP2017/015340
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French (fr)
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森本 康彦
山本 勝也
岡田 知
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic endoscope, and in particular, has a heat dissipation structure for dissipating heat generated in an ultra-small ultrasonic vibrator used in an ultrasonic endoscope inserted into a body cavity at a distal end portion.
  • the present invention relates to an ultrasonic endoscope.
  • an ultrasonic probe for body surface that is usually used in contact with a subject, or an ultrasonic probe for body cavity that is used by being inserted into the body cavity of a subject.
  • a child probe
  • an ultrasonic endoscope in which an endoscope that optically observes the inside of a subject and an ultrasonic probe for body cavity is combined is used.
  • ultrasonic image information is acquired.
  • an ultrasonic image of an object eg, internal organ or lesion tissue
  • an ultrasonic transducer for transmitting and receiving ultrasonic waves
  • a plurality of ultrasonic transducers piezoelectric transducers in which electrodes are formed on both surfaces of a material (piezoelectric material) that exhibits a piezoelectric effect
  • a voltage is applied to the electrodes of these ultrasonic transducers, the piezoelectric body expands and contracts due to the piezoelectric effect, and ultrasonic waves are generated.
  • a plurality of ultrasonic transducers are arranged in one or two dimensions to form an ultrasonic transducer array, and by sequentially driving the plurality of ultrasonic transducers, an ultrasonic beam transmitted in a desired direction is formed. can do.
  • the ultrasonic transducer expands and contracts by receiving propagating ultrasonic waves and generates an electrical signal. This electrical signal is used as an ultrasonic detection signal.
  • An ultrasonic endoscope provided with such a plurality of ultrasonic transducers is provided with an ultrasonic observation section at the distal end of the endoscope for the main purpose of observation of the gallbladder or pancreas by the transdigestive tract. .
  • the optical sensor, illumination, air supply port, water supply port, and suction as well as the normal endoscope without the ultrasonic observation unit Mouth is provided.
  • the insertion of the ultrasonic endoscope is performed in order to reduce the physical burden on the subject.
  • the ultrasonic endoscope there is a need to reduce the diameter of the part and to reduce the size of the tip part, particularly the ultrasonic observation part. Further, at the distal end portion of the ultrasonic endoscope, there are heat generation factors such as an ultrasonic vibrator and a light source of the endoscope. However, since the insertion portion of the ultrasonic endoscope, particularly the distal end portion, is in direct contact with the inside of a living body such as a human body, the surface temperature of the insertion portion is low for safety reasons such as preventing low-temperature burns. The temperature is required to be lower than a predetermined temperature.
  • Patent Document 1 includes an insertion portion having a bent portion, and the insertion portion has a backing material having a front surface on which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and stainless steel (a plurality of ultrasonic transducers at the distal end of the insertion portion).
  • An ultrasonic endoscope having an exterior member made of SUS, etc., and a heat conductive member disposed in the exterior member and in contact with the back surface of the backing material and the inner surface of the exterior member is disclosed.
  • the heat generated in the ultrasonic transducer and conducted to the backing material, and the heat generated in the backing material by receiving the ultrasonic wave from the ultrasonic transducer are conducted to the heat conducting member via the backing material, Further, the heat is conducted to the exterior member via the heat conducting member, and is radiated from the exterior member to the outside of the ultrasonic endoscope. Therefore, in Patent Document 1, heat dissipation from the ultrasonic transducer unit to the outside is promoted.
  • Patent Document 2 is located under a backing material that supports a plurality of ultrasonic transducers, and a signal line storage portion that stores a plurality of signal lines (shield wire group) is filled with a high thermal conductivity filler, High heat conductive layers such as copper foil are arranged on the bottom, side and back of the wire storage part, and the heat generated by the ultrasonic transducer is covered through the backing layer, the high heat conductive filler in the signal line storage part, and the high heat conductive layer.
  • An ultrasonic endoscope that efficiently diffuses heat by diffusing to the surface of a material is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses an insulating property in which individual metal thin plates as heat conductive materials are provided on the ground electrode side of a plurality of piezoelectric elements, and these individual metal thin plates are joined to a common metal thin plate or an end face of a backing material. Thermally connected to the heat dissipation base located under the backing material that supports the piezoelectric element via a heat conductive material, the heat generated in the piezoelectric element is separated into individual metal thin plate, common metal thin plate, or insulation An ultrasonic probe that radiates heat to a heat radiating base via a conductive heat conductive material is disclosed.
  • the distal end main body case (exterior body) uses an insulating resin.
  • chemical resistance is required for the tip body case, and polysulfone, polyphenylsulfone, and polyetherimide are generally used.
  • the thermal conductivity of the tip body case is poor, and there is a problem that heat does not escape well even if a member having high thermal conductivity is attached to the insulating resin.
  • the surface temperature of the exterior body may increase as in the technique disclosed in Patent Document 1.
  • the technique disclosed in Patent Document 3 is used for the body surface of the subject, heat can be efficiently radiated outside the body even if heat is diffused and radiated from the exterior body.
  • the technique disclosed in Patent Document 3 is applied to an ultrasonic endoscope used in the body cavity of a subject, the surface temperature of the exterior body is increased, so that the surface temperature of the insertion portion is equal to or lower than a predetermined temperature. There was a problem that it was difficult to satisfy the request to make it.
  • the ultrasonic wave transmission power is increased by stacking ultrasonic transducers (vibrators), or the number of ultrasonic transducers is increased to increase reception sensitivity. It is increasing. As a result, the amount of heat released from the ultrasonic transducer increases, and the heat generated by the ultrasonic transducer may increase the temperature of the insertion portion that is in contact with the inner wall of the body cavity, particularly the tip portion where the ultrasonic transducer is disposed. .
  • the number of ultrasonic transducers is increased, the drive voltage of the ultrasonic transducers is increased, and the ultrasonic transmission output is increased.
  • the ambient temperature of the distal end portion of the ultrasonic endoscope that directly contacts the inside of a living body such as a human body and the exterior member is set to an allowable temperature. There was a problem that there was a possibility that it would be raised.
  • the metal endoscope structure in the ultrasonic endoscope has a large heat capacity and high thermal conductivity, the heat generated by the ultrasonic vibrator is metalized through a heat conductive member such as copper foil. By letting it escape to the endoscope structure, heat can be released to the proximal side of the endoscope, but the drive signal for driving the ultrasonic transducer is applied with a voltage of 10V to 100V.
  • the ultrasonic transducer structure including the foil and the endoscope structure had to be electrically insulated. Therefore, there is a problem that it is difficult to release heat transmitted to the copper foil having high thermal conductivity to the endoscope structure.
  • the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and maintains the electrical safety while maintaining the insertion portion in a small diameter and the tip portion in a small size. It has a heat dissipating structure that can be transferred to, for example, a conductive endoscope structure housed in the tip, and can efficiently dissipate heat from it, suppressing the heat rise on the surface of the ultrasonic transducer.
  • An object of the present invention is to provide an ultrasonic endoscope that can prevent gastrointestinal burns and, as a result, can improve diagnostic accuracy in ultrasonic diagnosis.
  • an ultrasonic endoscope includes a plurality of ultrasonic transducers, a distal end portion that accommodates the plurality of ultrasonic transducers, A conductive endoscope structure to be connected; a heat conductive member connected to the plurality of ultrasonic vibrators; and an insulating heat conductive member connected to the endoscope structure; The member and the insulating heat conducting member are connected.
  • the heat conducting member is preferably a conductive heat conducting member, and the endoscope structure is preferably made of metal.
  • the heat conducting member includes a first heat conducting member that is directly connected to the plurality of ultrasonic transducers, and a second heat conducting member that connects the first heat conducting member and the insulating heat conducting member.
  • the insulating heat conducting member is preferably detachably connected to the heat conducting member or the endoscope structure.
  • a heat conductive member has the exposed part exposed with respect to an endoscope structure, and an exposed part is coat
  • the withstand voltage of an insulating heat conductive member is 1.5 kV or more.
  • the thickness of an insulating heat conductive member is 3 mm or less.
  • the heat conductivity of an insulating heat conductive member is 0.5 W / mK or more.
  • the endoscope structure is preferably a stand part, a forceps line part, or a tip side ring part of an angle assembly part.
  • at least one of the upright stand component and the forceps conduit component is disposed closer to the proximal end side of the ultrasonic endoscope than the plurality of ultrasonic transducers.
  • the heat conductivity of a heat conductive member is 0.5 W / mK or more.
  • the heat conduction member includes a plurality of ultrasonic cables respectively connected to the plurality of ultrasonic transducers, and a cable insertion hole provided at the distal end portion through which the plurality of ultrasonic cables are inserted. The part is preferably arranged in the cable insertion hole.
  • the heat conducting member includes a first heat conducting member that is directly connected to the plurality of ultrasonic transducers, and a second heat conducting member that connects the first heat conducting member and the insulating heat conducting member. The second heat conducting member is preferably disposed in the cable insertion hole.
  • the insulating heat conducting member is a wall of a cable insertion hole that abuts on the conductive structure of the endoscope structure, and the wall thickness is preferably 3 mm or less.
  • the insulating heat conductive member is a thermally conductive ceramic screw that attaches the heat conductive member to the conductive structure of the endoscope structure, and the tip of the screw is in contact with the conductive structure. It is preferable to contact.
  • tip part has an insulating exterior member and an endoscope structure is accommodated in an exterior member or connected.
  • the plurality of ultrasonic transducers are preferably a convex type or a radial type.
  • an ultrasonic endoscope includes an ultrasonic endoscope having a plurality of ultrasonic transducers and a tip portion that houses the plurality of ultrasonic transducers.
  • the tip portion includes an ultrasound transducer array in which a plurality of ultrasound transducers are arranged, a tip case housing the ultrasound transducer array on the tip side of the ultrasound endoscope, and a tip case And a cable insertion hole through which a plurality of cables electrically connected to a plurality of ultrasonic transducers of the ultrasonic transducer array are inserted, and accommodated on the proximal end side of the ultrasonic endoscope of the distal end case
  • an ultrasonic endoscope includes an ultrasonic endoscope having a plurality of ultrasonic transducers and a distal end portion that accommodates the plurality of ultrasonic transducers.
  • the tip portion includes an ultrasound transducer array in which a plurality of ultrasound transducers are arranged, a tip case housing the ultrasound transducer array on the tip side of the ultrasound endoscope, and a tip case And a cable insertion hole through which a plurality of cables electrically connected to a plurality of ultrasonic transducers of the ultrasonic transducer array are inserted, and accommodated on the proximal end side of the ultrasonic endoscope of the distal end case
  • An insulating heat conductive member disposed in contact with the conductive endoscope structure and a tip side 1 is connected to the heat conduction member, and is disposed so as to extend in the distal end case to the proximal end side of the ultrasonic endoscope, and the conductive second heat conduction connecting the proxi
  • the heat generated in the ultrasonic vibrator is stored in the tip portion while ensuring electrical safety while maintaining the insertion portion in a small diameter and the tip portion in a small size.
  • it has a heat dissipation structure that can be transferred to a conductive endoscope structure and efficiently dissipated from it, and can prevent gastrointestinal burns by suppressing heat rise on the surface of the ultrasonic transducer
  • it is possible to provide an ultrasonic endoscope that can improve diagnostic accuracy in ultrasonic diagnosis.
  • FIG. 2 is a partially enlarged perspective view showing configurations of a distal end portion and a bending portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing a distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view in which a distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 3 is cut along a center line along its longitudinal direction.
  • FIG. 3 is a partially exploded perspective view showing a connecting portion between a rising stand assembly and a bending portion at a distal end portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of another example of the heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of another example of the heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of another example of the heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 4. It is the elements on larger scale which show an example of the front-end
  • FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view of an example of a distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 15.
  • FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view of an example of a distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 15.
  • FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view of an example of a heat dissipation structure at a distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 15.
  • FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view of another example of the heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 15. It is the elements on larger scale which show typically the tip part of the insertion part of the ultrasonic endoscope of other embodiments of the present invention.
  • FIG. 20 is a partial longitudinal sectional view of a distal end portion of an insertion portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a configuration of an ultrasonic inspection system using an ultrasonic endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged perspective view showing the configuration of the distal end portion and the bending portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged plan view showing the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 1 and the vicinity thereof.
  • An ultrasonic observation unit that obtains an ultrasonic tomographic image (hereinafter referred to as an ultrasonic image) and an endoscopic optical image (hereinafter referred to as an endoscopic image).
  • the ultrasonic endoscope of the present invention having an endoscope observation part for acquiring a mirror image) is inserted into the body cavity of the subject, and the observation target of the subject is observed while observing the endoscopic image of the subject An ultrasonic image of a part is acquired.
  • the ultrasonic endoscope of the present invention is a heat conductive member such as a copper foil in which the side surfaces of a plurality of ultrasonic transducers that generate heat in ultrasonic examination have a role of a shield and a heat dissipation effect, for example, conductive heat conduction. It is possible to prevent the digestive tract burns by arranging the members and efficiently releasing the heat transmitted from the ultrasonic vibrator to the heat conduction member such as copper foil and suppressing the heat rise on the surface of the ultrasonic vibrator. is there.
  • a copper foil or a conductive member having high thermal conductivity connected to the copper foil that is, a conductive heat conductive member
  • the exterior member (tip case) of the tip body as much as possible, preferably insulative.
  • Endoscope structures with high thermal conductivity such as metal endoscope structures, placed in the exterior member of the metal, heat conduction from multiple ultrasonic vibrators such as copper foil Heat is transmitted to the endoscope structure through the member, and the heat is released from there.
  • an insulating heat conductive member is disposed between the metal endoscope structure and the heat conductive member such as copper foil, and the copper foil or the like.
  • the destination for releasing the heat of the plurality of ultrasonic transducers is not the exterior member itself but an endoscope structure housed in or connected to the exterior member.
  • the exterior member only needs to be insulative and does not need to have high thermal conductivity, and has a low thermal conductivity material, for example, polysulfone, polyphenylsulfone having poor thermal conductivity disclosed in Patent Document 2, or It may be made of a known resin material conventionally used for ultrasonic endoscopes such as polyetherimide.
  • the exterior member only needs to be insulative. If the exterior member is not insulative and has conductivity, heat is transferred to the subject such as a human body, and there is a concern about low-temperature burns and the like. This is because that. Further, since a high drive voltage is applied to the ultrasonic transducer, if there is a leakage current to the conductive exterior member, there is a concern about leakage current to the human body or the like.
  • an ultrasonic inspection system 10 includes an ultrasonic endoscope 12 according to a first embodiment of the present invention having a heat dissipation structure at a distal end portion, an ultrasonic processor device 14 that generates an ultrasonic image, and An endoscopic processor device 16 for generating an endoscopic image, a light source device 18 for supplying illumination light for illuminating the inside of the body cavity to the ultrasonic endoscope 12, and an ultrasonic image and / or an endoscopic image. And a monitor 20 for display.
  • the ultrasonic inspection system 10 further includes a water supply tank 21a for storing cleaning water and the like, and a suction pump 21b for sucking inhaled matter (including supplied cleaning water) in the body cavity.
  • the ultrasonic inspection system 10 further supplies a cleaning water in the water supply tank 21 a or a gas such as external air to a pipe line (not shown) in the ultrasonic endoscope 12.
  • a pump or the like may be provided.
  • the ultrasonic endoscope 12 of the present invention includes an ultrasonic observation unit 36 including a heat dissipation structure (70: see FIGS. 5 to 6), which is a feature of the present invention, An endoscope observation unit 38 is provided at the distal end portion 40, and the inside of the body cavity of the subject is imaged to obtain an ultrasonic image (echo signal) and an endoscopic image (image signal), respectively.
  • the ultrasonic endoscope 12 includes an ultrasonic observation unit 36 and an endoscope observation unit 38 at the distal end, and is connected to an insertion unit 22 inserted into a body cavity of a subject and a proximal end portion of the insertion unit 22.
  • the operation unit 24 is configured to be operated by an operator such as a doctor or a technician, and a universal cord 26 having one end connected to the operation unit 24.
  • the operation unit 24 includes an upright control lever 27 for operating a stand 84 provided in the treatment instrument lead-out unit 76 of the endoscope observation unit 38, and an air supply / water supply line (not shown) from the water supply tank 21a. ), And a suction button 28b for opening and closing a suction conduit (not shown) from the suction pump 21b, and a pair of angle knobs 29 and 29, and a treatment instrument insertion port A (forceps opening) 30 is provided.
  • the water supply tank 21a stores cleaning water and the like supplied to the air / water supply conduit in the ultrasonic endoscope 12 for cleaning the endoscope observation unit 38 and the like of the ultrasonic endoscope 12. Is for.
  • the air / water supply button 28a ejects gas such as air supplied from the water supply tank 21a via the air / water supply conduit and water such as cleaning water from the endoscope observation section 38 on the distal end side of the insertion section 22. Used to make
  • the suction pump 21b sucks a suction pipe (not shown) in order to suck a suction substance (including supplied cleaning water) from the distal end side of the ultrasonic endoscope 12. is there.
  • the suction button 28b is used to suck a suction substance in the body cavity from the distal end side of the insertion portion 22 by the suction force of the suction pump 21b.
  • the treatment instrument insertion port 30 is for inserting a treatment instrument such as a forceps, a puncture needle, or a high-frequency knife.
  • the other end of the universal cord 26 is connected to the ultrasonic connector 32 a connected to the ultrasonic processor device 14, the endoscope connector 32 b connected to the endoscope processor device 16, and the light source device 18.
  • a light source connector 32c to be connected is provided.
  • the ultrasonic endoscope 12 is detachably connected to the ultrasonic processor device 14, the endoscope processor device 16, and the light source device 18 through the connectors 32a, 32b, and 32c, respectively.
  • the light source connector 32c is connected to an air / water supply tube 34a for connecting the water supply tank 21a, a suction tube 34b for connecting the suction pump 21b, and the like.
  • the insertion portion 22 is formed of a hard member in order from the distal end side, and is connected to a distal end portion (hard distal end portion) 40 having an ultrasonic observation portion 36 and an endoscope observation portion 38, and a proximal end side of the distal end portion 40.
  • a plurality of bending pieces are connected to each other, and the bending portion 42 that can be bent, and the base end side of the bending portion 42 and the distal end side of the operation portion 24 are connected to each other.
  • a soft part 44 having As shown in FIG. 2, the bending portion 42 has an angle ring structure in which a plurality of angle rings (node rings) 43 formed in a ring shape are connected in the axial direction.
  • a plurality of operation wires are arranged at predetermined intervals along the axial direction of the inner peripheral surface, and the base ends of the operation wires are provided in the operation unit 24. It is connected to a pulley (not shown) rotated by a pair of angle knobs 29, 29. Accordingly, when the pair of angle knobs 29 and 29 are rotated to rotate the pulley, the operation wire is pulled and the bending portion 42 is bent in a desired direction. In this manner, by operating the pair of angle knobs 29, 29, the bending portion 42 can be remotely bent, and the distal end portion 40 can be directed in a desired direction.
  • a balloon into which an ultrasonic transmission medium (for example, water, oil, etc.) covering the ultrasonic observation unit 36 is injected may be detachably attached to the distal end portion 40. Since the ultrasonic wave and the echo signal are significantly attenuated in the air, an ultrasonic transmission medium (ultrasonic wave) of the ultrasonic observation unit 36 is obtained by injecting an ultrasonic transmission medium into the balloon and expanding the balloon and bringing it into contact with the observation target part. (Sonic transducer) It is possible to eliminate air from between the array 50 and the site to be observed, and to prevent attenuation of ultrasonic waves and echo signals.
  • an ultrasonic transmission medium for example, water, oil, etc.
  • the ultrasonic processor device 14 generates an ultrasonic signal (data) for generating ultrasonic waves in the ultrasonic transducer array 50 of the ultrasonic observation unit 36 at the distal end 40 of the insertion unit 22 of the ultrasonic endoscope 12. ) Is generated and supplied.
  • the ultrasonic processor device 14 receives and acquires the echo signal (data) reflected from the observation target site from which the ultrasonic waves are radiated by the ultrasonic transducer array 50, and performs various kinds of processing on the acquired echo signals.
  • the signal (data) processing is performed to generate an ultrasonic image displayed on the monitor 20.
  • the endoscope processor device 16 is an image obtained from an observation target portion illuminated by illumination light from the light source device 18 in the endoscope observation unit 38 at the distal end portion 40 of the insertion unit 22 of the ultrasonic endoscope 12. Receives and acquires image signals (data), and performs various signal (data) processing and image processing on the acquired image signals to generate an endoscopic image to be displayed on the monitor 20 It is.
  • the processor devices 14 and 16 may be constituted by a processor such as a PC (personal computer).
  • the light source device 18 picks up red light (R), green light (G), and blue light in order to obtain an image signal by imaging an observation target part in the body cavity by the endoscope observation unit 38 of the ultrasonic endoscope 12.
  • Illumination light such as white light or specific wavelength light such as light (B) is generated and supplied to the ultrasonic endoscope 12, and a light guide (not shown) in the ultrasonic endoscope 12 is shown. Or the like, and is emitted from the endoscope observation section 38 at the distal end portion 40 of the insertion section 22 of the ultrasonic endoscope 12 to illuminate the observation target site in the body cavity.
  • the monitor 20 receives each video signal generated by the ultrasonic processor device 14 and the endoscope processor device 16 and displays an ultrasonic image or an endoscopic image. These ultrasonic images and endoscopic images can be displayed by appropriately switching only one of the images and displaying them on the monitor 20 or by simultaneously displaying both images. It should be noted that a monitor for displaying an ultrasonic image and a monitor for representing an endoscopic image may be provided separately, and the ultrasonic image and the endoscopic image may be displayed in other arbitrary forms. You may make it do.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view in which the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 3 is cut along a center line along the longitudinal direction thereof.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing an example of a heat insulating structure at the distal end, in which the distal end of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 3 is cut along its longitudinal direction.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI shown in FIG.
  • the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12 has an ultrasonic observation unit 36 for acquiring an ultrasonic image on the distal end side and an endoscopic image on the proximal end side.
  • An endoscope observation unit 38 for acquisition is provided, and both are attached to an exterior member 41 made of a hard member such as a hard resin, which serves as a distal end body of the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12. Is retained.
  • the ultrasonic observation unit 36 includes an ultrasonic transducer unit 46 and an exterior member 41 that attaches and holds the ultrasonic transducer unit 46.
  • the endoscope observation unit 38 includes a treatment instrument derivation unit 76, an observation window 78, illumination windows 80 (80a and 80b), a cleaning (air / water supply) nozzle 82, and the like.
  • the treatment instrument derivation unit 76 is provided at the center of the endoscope observation unit 38, and includes an upright base 84 that changes the protruding direction of the treatment instrument, and a concave upright stand accommodation part 86 that accommodates the upright table 84.
  • the upright stand accommodating portion 86 is provided with a treatment instrument outlet 88 for leading the treatment instrument to the outside.
  • the endoscopic observation unit 38 has slopes facing obliquely upward with respect to the distal end side on both the left and right sides of the treatment instrument deriving unit 76 when viewed from the ultrasonic observation unit 36 on the distal end side.
  • 77a and 77b are formed.
  • An observation window 78, a cleaning nozzle 82, and an illumination window 80a are arranged in this order from the upper side on the slope 77a on the right side in the figure, and an illumination window 80b is arranged on the slope 77b on the right side in the figure.
  • the treatment instrument outlet 88 (or the treatment instrument outlet 76) is provided in the endoscope observation unit 38, but the present invention is not particularly limited to the illustrated example, and the ultrasonic observation unit It may be provided anywhere as long as it is on the proximal end side (bending portion 42 side) of the ultrasonic endoscope 12 with respect to 36 ultrasonic transducers (48: see FIGS. 4 to 5). It may be provided between the observation unit 36 and the endoscope observation unit 38, or may be provided further on the proximal end side than the endoscope observation unit 38.
  • the ultrasonic endoscope to which the heat dissipation structure of the present invention is applied needs to be an ultrasonic endoscope in which the treatment instrument outlet port is arranged on the proximal end side with respect to the ultrasonic transducer.
  • the ultrasonic transducer unit 46 constituting the ultrasonic observation unit 36 includes an ultrasonic transducer array 50 including a plurality of ultrasonic transducers (transducers) 48 and a plurality of individual electrodes.
  • the electrode part 52 provided with 52a, the cable wiring part 56 provided with the some connection part 56a, the ground bar 57, and the copper foil 60 are included.
  • the electrode portion 52 is provided on the outer side surface or the inner side surface of the ultrasonic transducer array 50.
  • the plurality of individual electrodes 52 a of the electrode unit 52 are connected to the plurality of ultrasonic transducers 48, respectively.
  • the backing material layer 54 supports each ultrasonic transducer 48 of the ultrasonic transducer array 50 from the lower surface side.
  • the cable wiring portion 56 is electrically connected to each of the plurality of individual electrodes 52 a of the electrode portion 52.
  • the plurality of connection portions 56a of the cable wiring portion 56 wire-connect the signal lines 58a of the plurality of coaxial cables 58, respectively.
  • the ground bar 57 is disposed below the backing material layer 54 on the opposite side to the ultrasonic transducer array 50.
  • a shield member 58c of a plurality of coaxial cables 58 is connected to the ground bar 57, respectively. As shown in FIG.
  • the copper foil 60 is a heat conductive member connected to the plurality of ultrasonic transducer arrays 50, and includes one or both outer surfaces of the plurality of ultrasonic transducers 48 or the backing material layer 54. Or it is affixed on the back side (the side opposite to the ultrasonic transducer 48 of the backing material layer 54), and passes through the lower side of the backing material layer 54 opposite to the ultrasonic transducer array 50 to the endoscope observation unit 38. Extend.
  • the copper foil 60 serves to shield the plurality of ultrasonic transducers 48 and to release heat generated in the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54.
  • one end of a conductive heat conducting member 61 is connected to the copper foil 60, and the other end is a plurality of ultrasonic cables of the present invention in the endoscope observation unit 38.
  • the copper foil 60, the conductive heat conductive member 61, and the insulating heat conductive member 62 generate heat generated in the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54 according to the conductive endoscope structure of the present invention.
  • the heat-radiating structure 70 of the present invention that radiates heat to the base part 96 of the stand-up part of the present invention, for example, a metal stand-up assembly 92, which is an object is configured. Details of the heat dissipation structure 70 will be described later.
  • the heat generated in the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54 by the heat dissipation structure 70 which is a feature of the present invention, passes through the copper foil 60, the conductive heat conductive member 61, and the insulating heat conductive member 62. Then, heat is radiated to the stand assembly 92.
  • the heat conducted to the stand assembly 92 further includes the angle assembly of the present invention of the curved portion 42, for example, the conductive endoscope structure of the present invention electrically and thermally connected to the stand assembly 92.
  • Parts, for example, a plurality of angle rings 43, a lever operation wire 110 that is a conductive endoscope structure of the present invention, and / or a conductive member in a forceps tube 114, and the like, are further operated via the insertion portion 22.
  • the heat may be radiated from the unit 24 to the outside of the subject.
  • two members when two members are electrically connected, they are fixed in direct contact with each other so that a good current flows between the two members, or are bonded and fixed with solder, a conductive adhesive or the like. Say that.
  • two members are thermally connected, heat transfer occurs between the two members, and heat is transferred from one member to the other member so that the two members are in direct contact with each other or soldered. Or to be fixed by joining with a heat conductive adhesive or the like.
  • the ultrasonic transducer unit 46 further includes an acoustic matching layer 64 stacked on the ultrasonic transducer array 50 and an acoustic lens 66 stacked on the acoustic matching layer 64. That is, the ultrasonic transducer unit 46 includes a laminate 68 of the acoustic lens 66, the acoustic matching layer 64, the ultrasonic transducer array 50, and the backing material layer 54.
  • the acoustic matching layer 64 is for achieving acoustic impedance matching between a subject such as a human body and the ultrasonic transducer 48.
  • the acoustic lens 66 attached on the acoustic matching layer 64 is for converging the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer array 50 toward the observation target site.
  • the acoustic lens 66 is made of, for example, silicon resin (millable silicon rubber (HTV rubber), liquid silicon rubber (RTV rubber), etc.), butadiene resin, polyurethane resin, or the like.
  • the acoustic lens 66 is made of titanium oxide, alumina, silica, or the like as necessary. The powder is mixed.
  • the ultrasonic transducer array 50 includes a plurality of channels, for example, 48 to 192 channels (CH), including a plurality of, for example, 48 to 192 rectangular parallelepiped ultrasonic transducers (transducers) 48 arranged in an arc shape and outward. It is an array. That is, the ultrasonic transducer array 50 includes a plurality of ultrasonic transducers 48 arranged in a one-dimensional array at a predetermined pitch as shown in the example. In this way, the ultrasonic transducers 48 constituting the ultrasonic transducer array 50 are arranged at regular intervals in a convex curve along the axial direction of the distal end portion 40 (longitudinal axis direction of the insertion portion 22). These are sequentially driven based on a drive signal inputted from the ultrasonic processor unit 14. Thereby, convex electronic scanning is performed with the range in which the ultrasonic transducers 48 shown in FIG. 2 are arranged as the scanning range.
  • CH channels
  • the ultrasonic transducer array 50 has a longitudinal direction (EL (elevation) direction) of the ultrasonic transducer 48 orthogonal to the AZ direction, rather than a direction (AZ (azimuth) direction) parallel to the bottom surface of the backing material layer 54.
  • the length is shorter and the rear end side is inclined so that it protrudes.
  • the ultrasonic transducer 48 has a configuration in which electrodes are formed on the bottom surface of a piezoelectric thick film such as PZT (lead zirconate titanate) or PVDF (polyvinylidene fluoride).
  • One electrode is an individual electrode 52 a that is individually independent for each ultrasonic transducer 48, and the other electrode is a common electrode (for example, a ground (ground) electrode) 52 b that is common to all the ultrasonic transducers 48.
  • the plurality of individual electrodes 52 a are provided on the lower surfaces inside the plurality of ultrasonic transducers 48 and are electrically connected to a plurality of wires (not shown) of the cable wiring portion 56, respectively.
  • a plurality of wires (not shown) are electrically connected to the plurality of connection portions 56a, respectively.
  • the common electrode 52 b is provided on the upper surface of the end portion of the ultrasonic transducer 48 and is connected to the ground bar 57 in the illustrated example.
  • the plurality of individual electrodes 52 a and the common electrode 52 b constitute an electrode part 52.
  • a gap between two adjacent ultrasonic transducers 48 is filled with a filler such as an epoxy resin.
  • the ultrasonic transducer unit 46 of the ultrasonic observation unit 36 when each ultrasonic transducer 48 of the ultrasonic transducer array 50 is driven and voltage is applied to both electrodes of the ultrasonic transducer 48, the piezoelectric body is The ultrasonic waves are sequentially generated by vibration, and the ultrasonic waves are irradiated toward the observation target portion of the subject. Then, by sequentially driving a plurality of ultrasonic transducers 48 with an electronic switch such as a multiplexer, the scanning range along the curved surface on which the ultrasonic transducer array 50 is arranged, for example, about several tens mm from the curvature center of the curved surface. In range, ultrasound is scanned.
  • each ultrasonic transducer 48 of the ultrasonic transducer array 50 generates heat when generating ultrasonic waves, and the backing material layer 54 also generates heat due to the action of ultrasonic waves.
  • the piezoelectric body vibrates to generate a voltage, and an electrical signal (ultrasonic detection signal) corresponding to the received ultrasound echo.
  • the ultrasonic image is displayed on the monitor 20 as an ultrasonic image.
  • the electrode unit 52 is arranged in the ultrasonic transducer array 50 (each super-vertical) perpendicular to the arcuate surface by the arrangement of a plurality (48 to 192) of ultrasonic transducers 48. It is provided in an arc shape on the inner lower surface (of the acoustic transducer 48), and is composed of a plurality (48 to 192) of individual electrodes 52a that respectively conduct to the plurality of (48 to 192) ultrasonic transducers 48.
  • the electrode unit 52 may include the common electrode 52b of the plurality of ultrasonic transducers 48.
  • the term “vertical” is not limited to 90 degrees, but includes substantially vertical, for example, 90 degrees ⁇ 5 degrees, that is, an angle ranging from 85 degrees to 95 degrees.
  • the plurality of individual electrodes 52 a arranged in an arc shape and the electrode portion 52 made of these are hidden behind the backing material layer 54, but are shown with broken lines for easy understanding.
  • the electrode units 52 are provided in two rows on the inner lower surface of the ultrasonic transducer array 50 that is perpendicular to the arrangement surface of the plurality of ultrasonic transducers 48.
  • the number of the ultrasonic transducers 48 is small, it may be only one row, or when the arrangement of the plurality of ultrasonic transducers 48 extends in the longitudinal direction, it may be two or more rows. .
  • the electrode unit 52 may be provided not only on the inner lower surface of the ultrasonic transducer array 50 but also on both outer surfaces in the longitudinal direction of the ultrasonic transducer array 50, or on one outer surface, One or more rows may be provided on the inner lower surface of the ultrasonic transducer array 50 and one or both sides of the outer surface. Since the number of ultrasonic transducers 48 is preferably large, the plurality of individual electrodes 52a may be provided in a plurality of rows on the inner lower surface of the ultrasonic transducer array 50, or on both outer surfaces thereof, or both. preferable. In the example shown in FIG.
  • the plurality of individual electrodes 52 a are configured by individual electrodes provided on the end face side in the longitudinal direction of each ultrasonic transducer 48, but the present invention is not limited to this, As long as it is electrically connected to the individual electrode 52a of the sonic transducer 48, it may be constituted by another electrode connected by wiring from the individual electrode. Moreover, although the electrode part 52 includes the common electrode directly, the electrode part 52 may include an electrode connected by wiring from the common electrode 52b. The plurality of individual electrodes 52a and the common electrode 52b of the electrode part 52 are preferably provided as electrode pads.
  • the backing material layer 54 is inside with respect to the arrangement surface of the plurality of ultrasonic transducers 48, that is, on the back surface (lower surface) of the ultrasonic transducer array 50.
  • This is a layer of a member that is made of a backing material and supports a plurality of ultrasonic transducers 48 arranged in an array.
  • the backing material layer 54 has an upper surface (upper side surface) formed in a convex arc shape in cross section.
  • the backing material layer 54 has embedded therein a plurality of wiring (not shown) portions of the cable wiring portion 56 respectively connected to the plurality of individual electrodes 52 a of the electrode portion 52. It has a configuration.
  • the ultrasonic transducer array 50 has a plurality of rectangular ultrasonic transducers 48 on the outer surface of the arcuate shape that forms the upper surface of the backing material layer 54 having a convex arc shape in cross section.
  • the ultrasonic transducers 48 are arranged at equal intervals so that the longitudinal directions are parallel, that is, a plurality of ultrasonic transducers 48 are arranged in an arc shape and outward.
  • the cable wiring part 56 is connected to a plurality of wirings (not shown) electrically connected to the plurality of individual electrodes 52a of the electrode part 52 and a plurality of coaxial cables respectively connected to the plurality of wirings (not shown). And a plurality of connection portions 56a for wiring connection of 58 signal lines 58a.
  • the cable wiring part 56 may include a plurality of connection parts 56a at the ends of a plurality of wirings (not shown) electrically connected to the plurality of individual electrodes 52a of the electrode part 52, respectively.
  • the cable wiring section 56 is, for example, a flexible printed circuit board (hereinafter simply referred to as an FPC (Flexible Printed Circuit)), a printed circuit board (hereinafter referred to as a FPC). , PCB (Printed Circuit Board)), or a printed wiring board (hereinafter referred to as PWB (Printed Wired Board)) or the like, and preferably includes an electrode portion 52 as shown in FIGS. A plurality of (48 to 192) individual electrodes 52a, and a plurality of (48 to 192) wirings for electrically connecting to the plurality of (48 to 192) individual electrodes 52a. It is preferable that it has 56a.
  • the cable wiring portion 56 may be configured by a single wiring board, for example, a flexible wiring board such as FPC, or a rigid wiring board such as PCB or PWB, or a flexible wiring board such as FPC.
  • a simple wiring board and a rigid wiring board such as PCB or PWB may be integrated into a multilayer board.
  • an FPC having a plurality (48 to 192) of wirings for electrically connecting to a plurality (48 to 192) of individual electrodes 52a of the electrode portion 52 and a plurality of coaxial cables 58, respectively.
  • the electrical connection between the plurality of wirings of the cable wiring unit 56 and the plurality of individual electrodes (electrode pads) 52a of the electrode unit 52 of the ultrasonic transducer array 50 is an anisotropic conductive sheet or anisotropic
  • the conductive conductive paste may be used, or may be performed by heat fusion. Note that these electrical connections are not limited to these connection methods, and any method may be used as long as the workability of the wiring does not hinder the workability of the wiring and the work process does not become difficult. You may use well-known methods, such as methods, such as wire bonding and soldering.
  • the coaxial cable 58 used in the present invention has a signal line 58a at the center, a first insulating layer 58b on the outer periphery of the signal line 58a, a shield member 58c on the outer periphery of the first insulating layer 58b, A second insulating layer 58d is provided on the outer periphery of the shield member 58c.
  • the coaxial cable 58 is formed by concentrically stacking the signal line 58a, the first insulating layer 58b, the shield member 58c, and the second insulating layer 58d from the center side.
  • FIG. 1 the present invention, as shown in FIG.
  • the plurality of coaxial cables 58 are used as one shielded cable 72 in which the plurality of coaxial cables 58 are wrapped inside by an outermost outer layer 72a.
  • the shielded cable made up of a plurality of ultrasonic cables used in the present invention is not limited to the shielded cable 72 in which the plurality of coaxial cables 58 are wrapped with the outer skin 72a, and the outer periphery of the central conductor is an insulating layer such as a dielectric.
  • It may be a non-coaxial cable in which a plurality of wrapped signal lines and a plurality of drain lines made of conductors functioning as shield members are randomly mixed to form one cable unit, or a central conductor A plurality of signal lines whose outer periphery is wrapped with an insulating layer such as a dielectric are arranged on the center side, a plurality of external conductors functioning as shield members are arranged around the plurality of signal lines, and the whole is covered with a shielding material.
  • it may be a non-coaxial cable as a single cable unit.
  • the ground bar 57 is for electrically connecting the shield members 58 c of the plurality of coaxial cables 58 of the single shield cable 72. That is, the ground bar 57 is connected to the common electrode 52b of the electrode unit 52 with respect to the signal lines 58a of the plurality of coaxial cables 58 that are electrically connected to the plurality of individual electrodes 52a of the electrode unit 52, respectively. It functions as a portion, and is electrically connected to the plurality of shield members 58c of the plurality of coaxial cables 58 so that the potential of the ground portion becomes the potential of the plurality of shield members 58c.
  • the ground bar 57 may be any one as long as it can electrically connect the plurality of shield members 58c of the plurality of coaxial cables 58 with, for example, solder or the like, and is conventionally known for use in an ultrasonic endoscope. Any ground bar is acceptable.
  • one electrical connection is required for the electrical connection of the plurality of shield members 58c to the ground bar 57 and the electrical connection of the plurality of signal wires 58a to the plurality of connection portions 56a of the cable wiring portion 56 described above.
  • the outer sheath 72a on the distal end side of the shielded cable 72 is stripped and removed, the plurality of coaxial cables 58 are taken out, the second insulating layer 58d on the distal end side of the plurality of coaxial cables 58 taken out is stripped and removed, and the plurality of shields are removed
  • the member 58c is exposed to the outside, the plurality of shield members 58c exposed to the outside are left on the base end side, the shield member 58c at the distal end is cut and removed, and the first insulating layer 58b is peeled off and removed.
  • the plurality of signal lines 58a are stripped outward. In this way, the plurality of shield members 58c left exposed outside the plurality of coaxial cables 58 are electrically connected to the ground bar 57 by solder or the like. Further, the plurality of signal lines 58 a exposed to the outside of the ends of the plurality of coaxial cables 58 are electrically connected to the plurality of connection portions 56 a of the cable wiring portion 56 by soldering or the like.
  • the copper foil 60 is disposed on the outer surface of the plurality of ultrasonic transducers 48 of the ultrasonic transducer array 50 and plays a role of a shielding effect and a heat dissipation effect.
  • the copper foil 60 constitutes a heat dissipation structure 70 together with the conductive heat conductive member 61 and the insulating heat conductive member 62, and is attached to the plurality of ultrasonic transducers 48 of the ultrasonic transducer array 50.
  • At least the side surface of the ultrasonic transducer array 50 that is, the outer surface of the laminate 68, specifically, the outer surface of the ultrasonic transducer array 50 and the backing material layer 54 is disposed.
  • connection of the copper foil 60 to the plurality of ultrasonic vibrators 48 may be performed by attaching the copper foil 60 to the outer surface of the ultrasonic vibrator array 50 and the backing material layer 54.
  • the attachment is preferably performed using a conductive member such as solder, silver paste, or conductive adhesive, or a silicon-based non-conductive adhesive.
  • the heat dissipation structure 70 having the copper foil 60 is provided on both outer side surfaces of the laminate 68 (the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54).
  • the laminate 68 may be provided only on one outer surface.
  • the laminate 68 of the ultrasonic transducer unit 46 when the ultrasonic transducer unit 46 is attached to the exterior member 41 of the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12 of the present invention, the laminate 68 of the ultrasonic transducer unit 46. Gap (space) between the backing material layer 54 and the cable wiring portion 56, and gaps (space) between the copper foil 60, the ground bar 57, and the plurality of coaxial cables 58 (signal line 58a, shield member 58c, etc.). In addition, the laminate 68, the copper foil 60, the ground bar 57, the plurality of coaxial cables 58, and the gap (space) between the backing material layer 54 and the exterior member 41 are filled with a filler with good heat dissipation.
  • the material layer 74 is preferably used.
  • any filler may be used as long as it is a non-conductive filler such as an epoxy resin or a silicon-based filler.
  • Such a filler layer 74 is provided to fill a gap between the ultrasonic transducer unit 46 and the exterior member 41, in particular, a gap between the backing material layer 54 and the exterior member 41,
  • the cable wiring portion 56 is fixed to the wiring portions and a part of the extension portions of the plurality of coaxial cables 58, the connection failure of the signal line 58a of the coaxial cable 58 in the plurality of connection portions 56a of the cable wiring portion 56, the ground It is possible to prevent the connection failure of the shield member 58c of the coaxial cable 58 in the bar 57 and the disconnection of the coaxial cable 58 and the like.
  • the ultrasonic endoscope of the present invention can be used. It is possible to protect the portions of the plurality of coaxial cables 58 during the handling of the assembly of the ultrasonic transducer unit 46 and the ultrasonic observation unit 36 at the tip 40 of the mirror 12.
  • the filler layer 74 is oscillated from the ultrasonic transducer array 50 so that the ultrasonic wave propagated downward from the ultrasonic transducer array 50 is not reflected at the boundary with the backing material layer 54.
  • the acoustic impedance with the backing material layer 54 is sufficient so that the ultrasonic waves reflected on the observation target or its peripheral part can sufficiently attenuate the ultrasonic waves propagated to the lower side of the ultrasonic transducer array 50. Preferably they are aligned.
  • the acoustic impedance of the filler layer 74 is Zp (kg / m 2 s) and the acoustic impedance of the backing material layer 54 is Zb (kg / m 2 s)
  • the acoustic impedance reflectance Q (%) between the filler layer 74 and the backing material layer 54 is preferably 50% or less.
  • Q 100 ⁇
  • the acoustic impedance reflectance Q is an index representing the ease of reflection of the ultrasonic wave (acoustic beam) at the boundary surface between the filler layer 74 and the backing material layer 54, that is, as the value is closer to 0%, It shows that the acoustic impedance of the filler layer 74 and the acoustic impedance of the backing material layer 54 are matched. If the acoustic impedance reflectance is about 50% or less, the noise caused by the ultrasonic wave propagated to the lower side of the ultrasonic transducer array 50 is an ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer array 50. It is possible to perform processing so as not to cause a problem in generating an ultrasonic image in the ultrasonic processor device 14.
  • the filler layer 74 preferably has heat dissipation. Therefore, the thermal conductivity of the filler layer 74 is preferably 1.0 W / mK or more.
  • the ultrasonic observation unit 36 of the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12 of the present invention is configured as described above.
  • the endoscope observation unit 38 includes a treatment instrument derivation unit 76, an observation window 78, illumination windows 80 (80a, 80b), a washing nozzle 82, and the like.
  • the observation window 78 is attached toward the upper side of the slope 77a on the right side of the distal end portion 40 in the drawing.
  • an objective lens and a solid-state image sensor are disposed inside the observation window 78. The reflected light of the observation target part incident from the observation window 78 is imaged on the imaging surface of the solid-state imaging device by the objective lens.
  • the solid-state imaging device photoelectrically converts the reflected light of the observation target portion that has passed through the observation window 78 and the objective lens and is imaged on the imaging surface, and outputs an imaging signal.
  • the solid-state imaging device include a charge coupled device (CCD) and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the picked-up image signal output from the solid-state image sensor is transmitted to the endoscope processor device 16 by the universal cord 26 via a wiring cable (not shown) extending from the insertion portion 22 to the operation portion 24.
  • the endoscope processor device 16 performs various signal processing and image processing on the transmitted imaging signal, and displays the signal on the monitor 20 as an endoscope optical image.
  • the illumination windows 80 are provided on both sides of the treatment instrument outlet 76.
  • the illumination window 80 is connected to an emission end of a light guide (not shown).
  • the light guide extends from the insertion portion 22 to the operation portion 24, and an incident end thereof is connected to the light source device 18 connected via the universal cord 26. Illumination light emitted from the light source device 18 travels through the light guide and is irradiated from the illumination window 80 to the site to be observed.
  • the cleaning nozzle 82 cleans the surfaces of the observation window 78 and the illumination window 80 (80a, 80b) from the water supply tank 21a through the air supply / water supply conduit in the ultrasonic endoscope 12, or Wash water is ejected toward the observation window 78 and the illumination window 80.
  • the distal end portion 40 is provided with a treatment instrument lead-out portion 76 having an upright base 84 and an upright base accommodating portion 86.
  • the upright stand accommodating portion 86 is provided with a treatment instrument outlet 88 for leading the treatment instrument to the outside.
  • the treatment instrument outlet 88 is connected to a treatment instrument channel 90 that is inserted into the insertion portion 22, and the treatment instrument inserted into the treatment instrument insertion port 30 passes through the treatment instrument channel 90. 88 is introduced into the body cavity.
  • the treatment instrument outlet 88 is located in the endoscope observation unit 38, in the case of configuring the movement of the treatment instrument introduced into the body cavity from the treatment instrument outlet 88 with an ultrasonic image, You may arrange
  • the stand 84 is made of a metal material such as stainless steel, and has a concave guide surface that curves upward from the proximal end side of the distal end portion 40 toward the distal end side on the upper surface side.
  • the treatment tool led out from the treatment tool lead-out port 88 is curved upward along the guide surface with respect to the axial direction of the distal end portion 40 (longitudinal axis direction of the distal end portion 40) and from the upper opening of the stand support portion 86. It is derived to the outside.
  • the stand 84 is configured to stand up by operation of the stand-up operation lever 27 of the operation unit 24, and the treatment tool derivation unit is configured by adjusting the stand-up angle from the lying state by raising the stand 84.
  • the derivation direction (derivation angle) of the treatment instrument derived from 76 can be adjusted.
  • the treatment instrument outlet port 88 communicates with the suction channel, and by operating the suction button 28b of the operation unit 24, body fluid and the like can be sucked from the treatment instrument outlet unit 76.
  • the distal end portion 40 can be disassembled into three separate blocks that can be detachably removed in the endoscope observation portion 38.
  • One separate block is a base assembly 91 including an ultrasonic transducer unit 46 constituting the ultrasonic observation unit 36 and illumination windows 80 (80a and 80b) constituting the endoscope observation unit 38.
  • the second separate block is an upright assembly 92 that includes an upright 84 that constitutes the treatment instrument outlet 76 and is assembled on the center of the base assembly 91.
  • the third separate block is a head assembly 93 that includes an observation window 78 that constitutes the endoscope observation section 38, and a cleaning nozzle 82, and is assembled on the base assembly 91 with the upright stand assembly 92 included. .
  • the base assembly 91 and the head assembly 93 are respectively configured in predetermined housing portions of the exterior member 41 formed of an insulating material having an insulating property, for example, a resin material such as a plastic such as methacrylic resin or polycarbonate.
  • a resin material such as a plastic such as methacrylic resin or polycarbonate.
  • the stand assembly 92 includes a stand 84 and supports and drives the stand 84.
  • various assembly parts to be described later other than the packing and the seal member are formed of a metal material such as stainless steel, and the whole has conductivity (electric conductivity) and heat conductivity. The whole is electrically conducting, and heat is transferred and conducted.
  • the stand assembly 92 includes a stand 84 and a drive mechanism 94 that drives the stand 84.
  • the drive mechanism portion 94 defines a recessed stand receiving portion 86, and supports a stand portion 96 that supports the stand 84 so as to be rotatable from below, and a base portion on the side of the stand receiving portion 86.
  • FIG. The entire base portion 96, the outer wall portion of the lever accommodating portion 98, and the entire treatment instrument insertion portion 100 are integrally formed of a metal member.
  • a rotating shaft 102 is attached to a support portion 84a that protrudes below the upright base 84.
  • the rotation shaft 102 is rotatably supported by a shaft hole (not shown) of the base portion 96.
  • the stand 84 and the pivot shaft 102 are connected, and the stand 84 is rotatably supported on the base portion 96 via the pivot shaft 102 in a direction orthogonal to the axial direction of the distal end portion 40.
  • the stand 84 rotates (stands up) about the rotation shaft 102.
  • the upright lever 104 that is a lever member is accommodated.
  • the standing lever 104 is formed in a long plate shape, and one end side (base end side) in the longitudinal direction thereof is connected to the rotating shaft 102 of the base portion 96.
  • the rotating shaft 102 and the upright lever 104 may be integrally formed, or separate members may be integrally connected.
  • a cylindrical through hole 104 a is formed at the other end (tip) of the standing lever 104.
  • a cylindrical columnar member 106 having substantially the same diameter is rotatably fitted in the through hole 104a.
  • a lever operating wire 110 of the control cable 108 is attached to the cylindrical member 106.
  • the control cable 108 is disposed through the insertion portion 22 from the operation portion 24 of the ultrasonic endoscope 12, and the distal end side is connected to the side wall portion 98 b of the lever accommodating portion 98.
  • the control cable 108 is configured such that a lever operation wire 110 is slidably inserted in a lumen of a flexible sleeve (guide tube) that is tubular and flexible.
  • the lever operation wire 110 is formed of, for example, a stranded wire obtained by twisting strands made of a plurality of fine metal wires.
  • the flexible sleeve is formed by, for example, mounting a heat-shrinkable tube on a tubular close-contact coil. At the connection portion between the control cable 108 and the lever housing portion 98, the end of the flexible sleeve is fixed to the side wall portion 98 b of the lever housing portion 98.
  • the lever operating wire 110 is inserted through a through hole (not shown) formed in the side wall portion 98b of the lever accommodating portion 98 and inserted into the accommodating space 98a of the lever accommodating portion 98 and fixed to the cylindrical member 106. Yes. Further, the proximal end side of the control cable 108 is connected to the standing operation lever 27 through the power transmission mechanism inside the operation unit 24.
  • the standing lever 104 rotates around the rotation shaft 102 ( In response to this, the upright 84 is raised through the rotating shaft 102, and the upright angle of the upright changes, whereby the treatment instrument is led out in a desired direction.
  • the stand 84 can be raised in a range from a lying state indicated by a solid line to an upright state indicated by a two-dot chain line.
  • the treatment instrument insertion portion 100 of the drive mechanism section 94 is formed with a treatment instrument insertion hole 101 penetrating in a columnar shape, and an outlet of the treatment instrument insertion hole 101 is a treatment instrument outlet 88.
  • the distal end side of the cylindrical connecting member 112 is fitted and fixed.
  • a distal end portion of a forceps tube 114 that forms the treatment instrument channel 90 is externally fitted and attached to the rear end side of the connecting member 112.
  • the forceps tube 114 is connected to a forceps pipe made of, for example, SUS, which also constitutes the treatment instrument channel 90.
  • the forceps tube 114 includes a conductive member such as a metal braid, a mesh, or a close coil spring.
  • the treatment instrument inserted from the treatment instrument insertion port 30 of the operation unit 24 and inserted through the forceps tube 114 serving as the treatment instrument channel 90 as described above is treated via the connecting member 112 and the treatment instrument insertion hole 101. It is led out to the tool outlet 88. Then, the treatment tool led out to the treatment tool lead-out port 88 is erected at a predetermined angle by the stand 84 and led out from the treatment tool lead-out port 88.
  • assembly parts other than members such as packing and sealing material are formed of a metal material in order to obtain high strength, and the whole is electrically and thermally conductive. ing.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a connecting portion 116 between the endoscope observation portion 38 and the bending portion 42 of the distal end portion 40.
  • a connecting portion 116 with the bending portion 42 is formed on the proximal end side outer peripheral portion of the endoscope observation portion 38 of the distal end portion 40.
  • the connecting portion 116 includes an intermediate diameter portion 116a in which the outer peripheral surface of the distal end portion 40 is reduced in diameter from the distal end side, and a small diameter portion 116b in which the diameter is reduced from the intermediate diameter portion 116a on the proximal end side of the intermediate diameter portion 116a. Is formed.
  • An angle ring 43 (hereinafter referred to as a tip ring 43a) at the tip of the bending portion 42 of the ultrasonic endoscope 12 is fitted to the outer peripheral portion of the small diameter portion 116b of the connecting portion 116.
  • the front end ring 43a of the bending portion 42 is a front end side ring component of the angle assembly component of the present invention, and as shown in FIG. The most advanced angle ring among the angle rings 43.
  • a plurality of screw holes (not shown) and at least one opening (not shown) are formed in the small diameter portion 116b of the connecting portion 116, and the tip ring 43a is matched to the plurality of screw holes of the small diameter portion 116b.
  • a plurality of openings 117a are formed, and at least one opening 117b is formed in accordance with at least one opening of the small diameter portion 116b. Screws (not shown) are fitted into the plurality of openings 117a of the tip ring 43a and tightened into the plurality of screw holes of the small diameter portion 116b, and the tip ring 43a is fixed to the small diameter portion 116b of the connecting portion 116.
  • the outer surface (upper surface) of the treatment instrument insertion portion 100 of the drive mechanism portion 94 of the stand assembly 92 corresponds to at least one opening of the small diameter portion 116b of the connecting portion 116, as shown in FIG.
  • At least one screw hole 118 is formed. Therefore, a conductive, for example, metal screw 119 is fitted into at least one opening 117 b of the distal end ring 43 a and at least one opening of the corresponding small diameter portion 116 b, and at least one screw hole 118 of the treatment instrument insertion portion 100.
  • the distal end ring 43a and the small diameter portion 116b of the connecting portion 116 are fixed to the treatment instrument insertion portion 100 of the drive mechanism portion 94 of the stand assembly 92.
  • the metal stand assembly 92 of the treatment instrument outlet 76 has the distal end ring 43a of the bending portion 42 and the plurality of angle rings 43 via the screws 119 of the connecting portion 116 between the distal end portion 40 and the bending portion 42.
  • the angle ring 43 is electrically and thermally connected to the ground of the operation unit 24 through a metal outer tube (not shown) of the soft part 44. . Accordingly, when a high-frequency treatment instrument is used as a treatment instrument derived from the treatment instrument deriving unit 76, even if a leakage current flows from the treatment instrument to the stand 84, the leakage current is raised from the stand 84.
  • the heat generated by the plurality of ultrasonic transducers 48 rises up through the copper foil 60, the conductive heat conductive member 61, and the insulating heat conductive member 62.
  • the heat dissipation structure 70 of the ultrasonic endoscope 12 will be described.
  • FIG. 5 emphasizes members and the like related to the heat dissipation structure 70 in order to explain the heat dissipation structure 70, highlights only the portions necessary for the description, and does not use the description. Is a drawing that is simplified or omitted.
  • the heat dissipation structure 70 includes the copper foil 60, the conductive heat conductive member 61, and the insulating heat conductive member 62 as described above, and further includes an insulating coating member 63. Is preferred.
  • the copper foil 60 is affixed to one or both front surfaces of the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54 of the ultrasonic transducer unit 46 of the ultrasonic observation unit 36 of the base assembly 91.
  • the ultrasonic transducer array 50 extends to the lower side of the backing material layer 54 opposite to the ultrasonic transducer array 50 and covers the entire side surface of the ultrasonic observation unit 36.
  • the conductive heat conducting member 61 thermally connects the copper foil 60 and the insulating heat conducting member 62. One end of the conductive heat conductive member 61, that is, the end on the front end side, is connected to a portion of the copper foil 60 that extends to the lower side of the backing material layer 54.
  • the other end of the conductive heat conducting member 61 passes through the cable insertion hole 73 of the endoscope observation portion 38 from the end portion on the distal end side that is a connection portion with the copper foil 60.
  • a treatment tool for the drive mechanism section 94 of the upright stand assembly 92 of the endoscope observation section 38 that extends to the proximal end side of the endoscope observation section 38 and is folded back through the opening 73a on the upper wall surface of the cable insertion hole 73. It extends to the lower surface 100a of the insertion portion 100, and is placed on the support component 91a of the endoscope observation portion 38 of the base assembly 91 that supports the stand assembly 92 below the lower surface 100a. Be placed.
  • the insulating heat conducting member 62 is placed and placed on the other end of the conductive heat conducting member 61 placed on the support component 91a below the lower surface 100a of the stand assembly 92. . That is, the other end portion of the conductive heat conducting member 61 and the insulating heat conducting member 62 are overlapped, and are sandwiched and fixed between the support component 91a of the base assembly 91 and the lower surface 100a of the stand assembly 92.
  • the conductive heat conducting member 61 is thermally connected to the stand assembly 92 via the insulating heat conducting member 62, but is electrically insulated or interrupted by the insulating heat conducting member 62.
  • the insulating heat conducting member 62 may be fixed to the conductive heat conducting member 61 or the upright assembly 92, but at least one of the conductive heat conducting member 61 and the upright assembly 92. It is preferable to be detachable. By doing so, the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12 can be disassembled into the base assembly 91, the stand assembly 92, and the head assembly 93, and the assembly parts of each assembly can be disassembled and repaired. The repairability of the ultrasonic endoscope 12 including the structure 70 can be improved.
  • the conductive heat conducting member 61 is folded from the inside of the cable insertion hole 73 through the opening 73 a on the upper wall surface of the cable insertion hole 73 and placed on the support component 91 a of the base assembly 91.
  • the folded portion that protrudes from the opening 73a of the cable insertion hole 73 and is covered by the insulating heat conducting member 62 is opened by the opening 73a of the cable insertion hole 73.
  • These are exposed portions exposed to various endoscope structures such as a SUS forceps pipe constituting the treatment instrument channel 90. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 5, the folded portion, that is, the exposed portion of the conductive heat conducting member 61 is preferably covered with the insulating coating member 63, and thus the endoscope structure.
  • the conductive heat conducting member 61 and the insulating heat conducting member 62 are disposed between the support component 91a of the base assembly 91 and the lower surface 100a of the stand assembly 92.
  • the present invention is not limited to this.
  • the lower surface of the base portion 96 of the stand assembly 92 and the endoscope observation portion 38 of the base assembly 91 are provided between the surface of the stand assembly 92 and its supporting parts. It may be arranged between a part of the surface of the stand assembly 92 such as between the supporting parts and the supporting parts.
  • Insulating heat transfer member 62 may also be disposed on some or all of the outer surfaces of the various stand components of stand assembly 92.
  • the cable insertion hole 73 that is disposed in the base assembly 91 and through which the shield cable 72 is inserted passes through the bottom surface (lower surface) side of the stand assembly 92, and therefore, the insulating heat conducting member 62.
  • the insulating heat conducting member 62 are preferably located on the bottom surface, side surfaces, or both of the stand components of the stand assembly 92.
  • the copper foil 60 and the conductive heat conductive member 61 are the heat conductive members of the present invention connected to a plurality of ultrasonic transducers 48, and It is connected to an insulating heat conducting member 62 connected to a stand assembly 92 that is an endoscope structure.
  • the copper foil 60 is a conductive heat conductive member and functions as a heat conductive member connected to the plurality of ultrasonic transducers 48.
  • the copper foil 60 is the first heat conducting member of the present invention that is directly connected to the plurality of ultrasonic transducers 48, that is, the conductive first heat conducting member.
  • the copper foil 60 is not limited to a foil shape, and has a shape that can sufficiently conduct heat from the side surface in the width direction of the ultrasonic transducer array 50 and the backing material layer 54 such as a mesh shape and a sheet shape. Is preferred.
  • the copper foil 60 is used as the heat conductive member of the present invention, for example, the first heat conductive member, the present invention is not limited to this, and any member having good heat conductivity may be used.
  • a thin plate-like body it may be a metal foil such as an aluminum foil, a gold foil, or a silver foil, a metal plate such as a sheet metal, for example, a copper plate, even if it is not a thin plate-like body, a cable provided with a core wire thicker than a signal wire 58a of a member used as a conductive heat conducting member 61 described later, for example, a metal braided net member, a metal mesh, or a coaxial cable 58 may be used.
  • the copper foil 60 is directly connected to the plurality of ultrasonic transducers 48, but the present invention is not limited to this, and is fixed to the plurality of ultrasonic transducers 48 as long as heat conduction is possible. It may be connected to the other substrate and / or the heat sink.
  • the conductive heat conducting member 61 functions as a heat conducting member connected to the plurality of ultrasonic transducers 48 together with the copper foil 60.
  • the conductive heat conducting member 61 is preferably connected to the copper foil 60 at one end, that is, the end on the distal end side, and to the insulating heat conducting member 62 at the other end, ie, the end on the proximal end side. 2 heat conductive members, that is, conductive second heat conductive members.
  • the conductive heat conducting member 61 generates heat from the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54 and is conducted to the copper foil 60 via the insulating heat conducting member 62.
  • the endoscope structure of the present invention it is not particularly limited, as long as it has thermal conductivity and can be flexibly stored in the narrow space of the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12. Any thing is good.
  • the conductive heat conducting member 61 it is necessary to have heat conductivity and be able to be flexibly accommodated in a narrow space such as the cable insertion hole 73. Therefore, for example, a heat conductive cable such as a cable having a core wire. Examples thereof include a heat conductive wire such as a metal wire, a heat conductive net such as a metal net member, or a member obtained by extending a part of the copper foil 60 as a wire.
  • the conductive heat conductive member 61 may be a conductive heat conductive member different from the copper foil 60 or may be a member obtained by extending the copper foil 60.
  • the heat conducting member of the present invention functions as one heat conducting member.
  • a cable having a core wire thicker than the signal wire 58a of the coaxial cable 58 or a metal wire thicker than the signal wire 58a is used. It is preferable to use it.
  • the conductive heat conducting member 61 when the conductive heat conducting member 61 is required to be flexible enough to be stored in a narrow space, it is preferable to use a metal braided net member.
  • the connection between the first heat conductive member such as the copper foil 60 and the second heat conductive member such as the conductive heat conductive member 61 may be any connection method as long as the heat conductivity can be maintained.
  • a solder connection or a connection with a heat conductive weak adhesive may be used.
  • the heat conductivity of the heat conductive member of the present invention for example, the first heat conductive member such as the copper foil 60 and the second heat conductive member such as the conductive heat conductive member 61 is 0.5 W / mK or more. It is preferable.
  • the insulating heat conducting member 62 is interposed between the conductive heat conducting member 61 supported by the support component 91a of the base assembly 91 and the lower surface 100a of the stand assembly 92, so that the conductive heat conducting member 62 61 and the stand assembly 92 are thermally connected and electrically insulated or cut off.
  • the insulating heat conducting member 62 any member may be used as long as the conductive heat conducting member 61 and the stand assembly 92 are thermally connected and electrically insulated or cut off.
  • the insulating heat conductive member for example, a heat radiating silicon rubber, a heat radiating sheet, or the like can be used. Like carbon) coat or insulating coat such as paraffin coat may be used.
  • the withstand voltage of the insulating heat conducting member 62 is preferably 1.5 kV or more. The reason is that if the withstand voltage of the insulating heat conducting member 62 is less than 1.5 kV, the insulating heat conducting member 62 electrically connects the conductive heat conducting member 61 and the stand assembly 92 that is an endoscope structure. When electrical leakage occurs in the stand assembly 92 that is an endoscope structure due to the use of a high-frequency treatment instrument or the like, the conductive heat conduction member 61 and the copper foil 60 are used.
  • the ultrasonic transducer unit 46 may be leaked to give a burden such as an electric shock to the surface of the body cavity, or a short circuit may cause a low-temperature burn or the like.
  • the ultrasonic transducer 48 is driven at a high voltage, and this has the purpose of preventing leakage of current to the stand assembly 92.
  • the heat conductivity of the insulating heat conductive member 62 is 0.5 W / mK or more.
  • the insulating heat conducting member 62 is similar to the copper foil 60 and the conductive heat conducting member 61 and uses the heat generated by the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54 in the endoscope structure of the present invention. This is because there is a reason similar to that in the case of the conductive heat conducting member 61 because it is necessary to conduct to the upright stand assembly 92 which is an object.
  • the thickness of the insulating heat conducting member 62 is preferably 3 mm or less.
  • the thickness of the insulating heat conducting member 62 is not particularly limited.
  • the insulating heat conducting member 62 has a lower thermal conductivity than the copper foil 60 and the conductive heat conducting member 61, and in that case, if the thickness exceeds 3 mm, the heat conduction may be deteriorated.
  • the thickness of the insulating heat conductive member 62 is more than 3 mm, the size of the endoscope observation section 38 increases more than necessary.
  • an insulating coating for insulatingly covering the exposed portion of the conductive heat conductive member 61 exposed to various other endoscope structures such as the forceps pipe of the endoscope observation section 38, in the illustrated example, the folded portion
  • the member 63 is not particularly limited as long as the conduction between the conductive heat conducting member 61 and the endoscope structure can be insulated or cut off, and a conventionally known insulating covering member is used.
  • a resin member or a ceramic member may be used, or a sealing material, a heat-shrinkable tube, an insulating thin film, or an insulating coating may be used.
  • the insertion unit 22 is inserted into the body cavity, and the endoscope optical image acquired by the endoscope observation unit 38 is monitored 20. While observing with, search for the observation target site. Next, when the distal end portion 40 reaches the site to be observed and an instruction to acquire an ultrasonic tomographic image is given, the coaxial cable 58, the cable wiring portion 56, and the like in the ultrasonic endoscope 12 are sent from the ultrasonic processor device 14.
  • the drive control signal is input to the ultrasonic transducer 48 via the electrode unit 52. When the drive control signal is input, a prescribed voltage is applied to both electrodes of the ultrasonic transducer 48.
  • the piezoelectric body of the ultrasonic vibrator 48 is excited, and ultrasonic waves are emitted to the observation target portion via the acoustic lens 66.
  • the ultrasonic vibrator 48 and the backing material layer 54 at the tip 40 generate heat, but the generated heat is efficiently conducted to the copper foil 60 constituting the heat dissipation structure 70 and conducted through the copper foil 60.
  • the conducted heat is efficiently conducted to the stand assembly 92 which is an endoscope structure through the conductive heat conducting member 61 and the insulating heat conducting member 62 connected to the copper foil 60, and the stand assembly Since the heat is conducted from 92 to the operation unit 24 through the bending portion 42 and the flexible portion 44 of the insertion portion 22 and efficiently radiated to the outside of the body cavity of the subject, the temperature rise of the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12 is increased. Therefore, the surface of the body cavity with which the distal end portion 40 comes into contact is not damaged such as low-temperature burns.
  • an insulating heat conductive member 62 is provided between the conductive heat conductive member 61 and the upright assembly 92, and an insulating covering member is provided between the conductive heat conductive member 61 and another endoscope structure. 63 is interposed, even if a leakage current occurs in other endoscope structures such as the stand assembly 92 and / or the forceps pipe, it does not flow down to the distal end portion 40. The specimen is not burdened by an electrical load.
  • the ultrasonic endoscope As described above, after the ultrasonic wave is irradiated, the echo signal from the observation target part is received by the ultrasonic transducer 48.
  • the irradiation of the ultrasonic wave and the reception of the echo signal are repeatedly performed while the driving ultrasonic transducer 48 is shifted by an electronic switch such as a multiplexer. Thereby, an ultrasonic wave is scanned to an observation object site
  • an ultrasonic tomographic image is generated based on the detection signal received from the ultrasonic transducer 48 by receiving the echo signal.
  • the generated ultrasonic tomographic image is displayed on the monitor 20.
  • the ultrasonic endoscope according to the first embodiment of the present invention is basically configured as described above.
  • the ultrasonic endoscope according to the first embodiment of the present invention described above generates heat from the ultrasonic transducer 48 and the backing material layer 54 at the tip 40, the first heat conducting member such as the copper foil 60, and the conductive heat conducting.
  • the second heat conducting member such as the member 61 and the insulating heat conducting member 62 are allowed to escape to the stand assembly 92 that is an endoscope structure, but the present invention is not limited to this, It may flow heat through the endoscope structure, or may use another second heat conducting member.
  • an endoscope structure to be radiated not only various upright parts such as the above-mentioned upright assembly 92, but also a treatment instrument channel 90 as long as it is a conductive structure of the endoscope structure.
  • FIGS. 12 to 14 show the members and the like related to the heat dissipation structure in an emphasized manner in order to explain the heat dissipation structure of the ultrasonic endoscope of each embodiment, as in FIG. It is drawing which emphasizes and describes only a part required for description and simplifies or abbreviate
  • the ultrasonic observation unit and the endoscope observation unit at the distal end of the ultrasonic endoscope according to the second to fourth embodiments of the present invention illustrated in FIGS. 12 to 14 include the heat dissipation structure 70 illustrated in FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory view schematically showing a heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope according to the second embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation structure 70a of the distal end portion 40a of the ultrasonic endoscope 12a according to the second embodiment of the present invention includes a copper foil 60, a conductive heat conductive member 61a, and an insulating heat conductive member 62a.
  • the conductive heat conducting member 61a thermally connects the copper foil 60 and the insulating heat conducting member 62a.
  • One end of the conductive heat conducting member 61a is connected to the copper foil 60 in the same manner as the heat dissipation structure 70 shown in FIG.
  • the other end of the conductive heat conducting member 61 a passes through the cable insertion hole 73 of the endoscope observation section 38 a from the end on the distal end side that is a connection portion with the copper foil 60. It extends to the proximal end side of the endoscope observation part 38a, is bent through the opening 73b on the lower wall surface of the cable insertion hole 73, and is fixed to the connecting part 116 between the endoscope observation part 38a and the bending part 42.
  • the inside of the tip ring 43a extends to the inside of the tip ring 43a and on the inner peripheral surface, and the insulating ring member 43a is disposed on the inner peripheral surface of the tip ring 43a of the angle ring 43 that is an endoscope structure. It arrange
  • the bent part of the edge part of the base end side of the electroconductive heat conductive member 61a is open
  • the exposed portion of the conductive heat conducting member 61a is covered with an insulating covering member 63a, and thus an endoscope structure such as a forceps pipe. It is preferable to insulate or cut off the conduction with the.
  • the heat dissipating structure 70a has a configuration in which an insulating heat conducting member 62a is sandwiched between a conductive heat conducting member 61a and a tip ring 43a which is an endoscope structure. At this time, you may make it hold down the electroconductive heat conductive member 61a with a C-shaped ring-shaped leaf
  • the copper foil 60 is thermally connected to the tip ring 43a via the conductive heat conducting member 61a and the insulating heat conducting member 62a, but is electrically insulated or cut off. Therefore, heat generated by the ultrasonic transducer 48 and the backing material layer 54 at the distal end portion 40a is converted into the first heat conducting member such as the copper foil 60, the second heat conducting member such as the conductive heat conducting member 61a, and the insulating heat conduction.
  • the member 62a it is conducted to the tip ring 43a of the angle ring 43 which is an endoscope structure, and as shown in FIG. 2, the heat is further transferred from the tip ring 43a to the plurality of angle rings 43 of the bending portion 42.
  • the heat can be conducted to the base end side and can be radiated from the operation unit 24 to the outside through the soft portion 44.
  • the conductive heat conducting member 61a, the insulating heat conducting member 62a, and the insulating covering member 63a are arranged with the conductive heat conducting member 61, the insulating heat conducting member 62, and the insulating covering member 63 shown in FIG. Except for the location and the shape thereof, the configuration and functions are the same except that the description thereof is omitted.
  • the insulating heat conducting member 62a is disposed on the inner peripheral surface of the tip ring 43a and is sandwiched between the conductive heat conducting member 61a and the tip ring 43a.
  • the structure is not limited, and the insulating heat conducting member 62a is disposed on the outer peripheral surface of the tip ring 43a, covered with the conductive heat conducting member 61a, and sandwiched between the conductive heat conducting member 61a and the tip ring 43a. It is also good. In this case as well, the conductive heat conducting member 61a is pressed from the outside with a C-shaped ring spring so that the insulating heat conducting member 62a can be detachably disposed on the inner peripheral surface of the tip ring 43a. Thus, the repairability may be improved.
  • FIG. 13 is an explanatory view schematically showing a heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope according to the third embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation structure 70b of the distal end portion 40b of the ultrasonic endoscope 12b according to the third embodiment of the present invention includes a copper foil 60, a conductive heat conductive member 61b, and an insulating heat conductive member 62b. Become.
  • the portion where the thickness of the wall that partitions the cable insertion hole 73 and the bottom surface (lower surface) 96a of the base portion 96 of the stand assembly 92 is reduced is the insulating heat conductive member 62b.
  • the insulating heat conducting member 62b functions as a thin wall, that is, a thin wall portion, of the cable insertion hole 73 that abuts the bottom surface 96a of the base portion 96 of the stand assembly 92 that is an endoscope structure. 73c.
  • the conductive heat conducting member 61b thermally connects the copper foil 60 and the thin wall portion 73c of the cable insertion hole 73 that becomes the insulating heat conducting member 62b.
  • One end of the conductive heat conducting member 61b that is, the end portion on the front end side, is connected to the copper foil 60 similarly to the heat dissipation structure 70 shown in FIG.
  • the other end of the conductive heat conducting member 61 b that is, the end on the base end side, passes through the cable insertion hole 73 of the endoscope observation portion 38 b from the end on the distal end side that is the connection portion with the copper foil 60.
  • the conductive heat conductive member 61b and the base portion 96 of the stand assembly 92 that is an endoscope structure form an insulating heat conductive member 62b therebetween.
  • the thin wall portion 73c is sandwiched.
  • the thickness of the thin wall portion 73c of the cable insertion hole 73 that functions as the insulating heat conducting member 62b needs to be 3 mm or less, but is desirably 1 mm or less.
  • the conductive heat conducting member 61b is thermally connected to the stand assembly 92 through the thin wall portion 73c that becomes the insulating heat conducting member 62b, but is not open to the endoscope structure. Therefore, it is electrically insulated or cut off from the endoscope structure.
  • the copper foil 60 is thermally connected to the upright assembly 92 through the thin wall portion 73c which becomes the conductive heat conducting member 61b and the insulating heat conducting member 62b, but is electrically insulated. Or blocked.
  • the heat generated by the ultrasonic transducer 48 and the backing material layer 54 at the tip 40b is converted into the first heat conducting member such as the copper foil 60, the second heat conducting member such as the conductive heat conducting member 61b, and the insulating heat conduction.
  • the thin wall portion 73c functioning as the member 62b the light is conducted to the upright assembly 92 that is an endoscope structure, and the endoscope structure shown in FIG. 10 is similar to the heat dissipation structure 70 of the first embodiment. It can be conducted to a certain lever operation wire 110 and / or further conducted from the proximal end side of the plurality of angle rings 43 of the curved portion 42 shown in FIG.
  • the conductive heat conducting member 61b has the same function and configuration as the conductive heat conducting member 61 shown in FIG. 5 except that the conductive heat conducting member 61b has a different shape because the place is different. The description is omitted.
  • FIG. 14 is an explanatory view schematically showing a heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation structure 70 c of the distal end portion 40 c of the ultrasonic endoscope 12 c according to the fourth embodiment of the present invention is, as described above, the copper foil 60, the conductive heat conducting member 61 c, and the insulating material. It consists of a ceramic screw 62c that functions as a heat conduction member, that is, high heat conductivity.
  • the conductive heat conducting member 61c thermally connects the copper foil 60 and the ceramic screw 62c.
  • One end of the conductive heat conducting member 61c that is, the end portion on the front end side, is connected to the copper foil 60 in the same manner as the heat dissipation structure 70 shown in FIG.
  • the other end of the conductive heat conducting member 61c that is, the end portion on the base end side, passes through the cable insertion hole 73 of the endoscope observation portion 38c from the end portion on the distal end side which is a connection portion with the copper foil 60. It extends to the proximal end side of the endoscope observation part 38c.
  • the conductive heat conducting member 61c extending in the cable insertion hole 73 is provided with a through hole through which the screw 62c is inserted, and the cable through hole corresponding to the through hole of the conductive heat conducting member 61c.
  • a corresponding insertion hole is formed in the wall 73, and a screw hole is formed in the base portion 96 of the stand assembly 92 adjacent to the cable insertion hole 73.
  • the ceramic screw 62c is fitted into the insertion hole of the conductive heat conducting member 61c, and is screwed into the screw hole of the base portion 96 of the stand assembly 92 through the corresponding insertion hole of the wall of the cable insertion hole 73. And tighten.
  • the distal end portion of the screw 62c comes into contact with the base portion 96 of the stand assembly 92 that is a conductive structure of the endoscope structure.
  • the conductive heat conducting member 61c is fixed and connected to the base portion 96 of the stand assembly 92 with the ceramic screw 62c sandwiching the wall of the cable insertion hole 73.
  • the heat dissipation structure 70c has high repairability.
  • the conductive heat conducting member 61c is thermally connected to the stand assembly 92 via the ceramic screw 62c, but is not open to the endoscope structure. Electrically insulated or interrupted.
  • the copper foil 60 is thermally connected to the stand assembly 92 via the conductive heat conducting member 61a and the ceramic screw 62c, but is electrically insulated or cut off.
  • the ultrasonic transducer 48 and the backing material layer 54 at the tip 40c generate heat from the first heat conducting member such as the copper foil 60, the second heat conducting member such as the conductive heat conducting member 61c, and the insulating heat conduction. Conducted to the stand assembly 92 that is an endoscope structure through the ceramic screw 62c functioning as a member, and conducted from the curved portion 42 to the flexible portion 44, similarly to the heat dissipation structure 70 of the first embodiment, Heat can be radiated from the operation unit 24 to the outside.
  • an access hole for inserting the screw 62c is provided on the outer peripheral surface of the base assembly 91, and the access hole is closed with a sealing material or a lid-like member after the screw is connected.
  • the conductive heat conducting member 61c and the ceramic screw 62c functioning as the insulating heat conducting member are disposed with the conductive heat conducting member 61 and the insulating heat conducting member 62 shown in FIG. And since it has the completely same function and structure except a shape differing for that, the description is abbreviate
  • the ultrasonic endoscope provided with the heat dissipating structure at the distal end portion is a convex ultrasonic endoscope in which the treatment instrument derivation part of the endoscope observation part is provided with a stand. Although it is a mirror, this invention is not limited to this, The convex type
  • ultrasonic endoscopes according to fifth to sixth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the ultrasonic observation unit and the endoscope observation unit at the distal end of the ultrasonic endoscope according to the fifth to sixth embodiments of the present invention shown in FIGS. 15 to 18 include an upright stand in the endoscope observation unit.
  • the ultrasonic wave of the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12 shown in FIG. 4 is excluded except for the points that are not present, and the changed portion of the heat radiating structure 70 shown in FIG.
  • the ultrasonic observation unit 36 including the transducer unit 46 and the endoscope observation unit 38 have the same configuration, and the ultrasonic endoscopes according to the fifth to sixth embodiments of the present invention shown in FIGS. Since the other configuration of the mirror is the same as that of the ultrasonic endoscope 12 shown in FIGS.
  • FIG. 2 is a drawing in which only necessary portions are emphasized and portions not used in the description are simplified or omitted.
  • FIG. 15 is a partially enlarged plan view showing the distal end portion and the vicinity thereof of the ultrasonic endoscope of the present embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view in which the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 15 is cut along a center line along its longitudinal direction.
  • FIG. 17 is a schematic longitudinal sectional view of an example of a heat dissipation structure at the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG.
  • the ultrasonic endoscope 12d of the present invention includes an ultrasonic observation unit 36 including a heat dissipation structure 70d, which is a feature of the present invention, and an endoscope observation unit 38d.
  • the distal end portion 40d of the ultrasonic endoscope 12d shown in FIGS. 15 and 16 includes an ultrasonic observation unit 36 on the distal end side, an endoscope observation unit 38d on the proximal end side, and a treatment instrument outlet port therebetween. 88a, and both are attached to and held by an exterior member 41 made of a hard member such as a hard resin, which is a tip body of the tip 40d of the ultrasonic endoscope 12d.
  • a hard member such as a hard resin
  • the treatment instrument outlet 88a is provided between the ultrasonic observation unit 36 and the endoscope observation unit 38d, but the present invention is not particularly limited to the illustrated examples. It may be provided in the endoscope observation part 38d, or may be provided on the base end side (curving part 42 side) from the endoscope observation part 38d.
  • the ultrasonic observation unit 36 includes an ultrasonic transducer unit 46 including an ultrasonic transducer array 50 in which a plurality of ultrasonic transducers 48 are arranged in an array, and an exterior member that attaches and holds the ultrasonic transducer unit 46. 41.
  • the ultrasonic transducer unit 46 includes an ultrasonic transducer array 50 including a plurality of ultrasonic transducers 48, an electrode unit 52 including a plurality of individual electrodes 52a, and a plurality of connections. It has the cable wiring part 56 provided with the part 56a, the ground bar 57, and the copper foil 60a. As shown in FIG.
  • the copper foil 60a is a heat conducting member connected to the plurality of ultrasonic transducers 48 and constitutes the heat dissipation structure 70d of the present embodiment. Similar to the copper foil 60 shown in FIG. 5, the copper foil 60 a is attached to the front surface of one surface or both outer surfaces of the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54 and is opposite to the ultrasonic transducer array 50. It extends to the endoscope observation part 38 through the lower side of the backing material layer 54 on the side. The copper foil 60 a serves to shield the plurality of ultrasonic transducers 48 and to release heat generated in the plurality of ultrasonic transducers 48 and the backing material layer 54.
  • the endoscope observation unit 38d includes an observation window 78, illumination windows 80 (80a, 80b), a cleaning (air / water supply) nozzle 82, and the like, and the inside of the observation window 78.
  • the objective lens 120, the solid-state imaging device 122, the wiring cable 124, and the like disposed in the above are configured. Similar to the first embodiment of the present invention, the reflected light of the observation target portion incident from the observation window 78 is imaged on the imaging surface of the solid-state imaging device 122 such as a CCD or CMOS by the objective lens 120.
  • the solid-state image sensor 122 photoelectrically converts the reflected light of the site to be observed that has passed through the observation window 78 and the objective lens 120 and is imaged on the imaging surface, and outputs an imaging signal.
  • the captured image signal output from the solid-state image sensor 122 is transmitted to the endoscope processor device 16 by the universal code 26 via the wiring cable 124 extending from the insertion unit 22 to the operation unit 24.
  • the endoscope processor device 16 performs various signal processing and image processing on the transmitted imaging signal, and displays the signal on the monitor 20 as an endoscope optical image.
  • the heat dissipation structure 70d of the ultrasonic endoscope 12d includes a copper foil 60a, a conductive heat conductive member 61d, and an insulating heat conductive member 62d. It is preferable that an insulating coating member 63d is provided.
  • the conductive heat conducting member 61d thermally connects the copper foil 60a and the insulating heat conducting member 62d.
  • One end of the conductive heat conducting member 61d that is, the end on the front end side, is connected to the front end side of the portion extending to the lower side of the backing material layer 54 of the copper foil 60a, similarly to the heat dissipation structure 70 shown in FIG. .
  • the other end of the conductive heat conducting member 61d passes through the cable insertion hole 73 of the endoscope observation portion 38d from the end portion on the distal end side which is a connection portion with the copper foil 60a. It faces the proximal end side of the endoscopic observation part 38d and extends to the outside and the outer peripheral surface of the forceps pipe 126 which is a forceps conduit part which is an endoscope structure and constitutes a treatment instrument channel (forceps conduit) 90a.
  • the forceps pipe 126 is disposed on the outer peripheral surface of the forceps pipe 126 via the insulating heat conducting member 62d disposed on the outer peripheral surface.
  • the proximal end of the conductive heat conducting member 61d disposed on the outer peripheral surface of the forceps pipe 126 is exposed to various other endoscope structures of the endoscope observation section 38d. It is an exposed part.
  • the exposed portion of the conductive heat conducting member 61d is preferably covered with an insulating covering member 63d, such as a pincushion tube or a heat shrinkable tube. It is preferable to insulate or block conduction with other endoscope structures.
  • the insulating heat conducting member 62d is wound around the forceps pipe 126, that is, the outer peripheral surface, the conductive heat conducting member 61d is wound thereon, and the pincushion tube or heat is further wound thereon. It has a configuration in which it is sandwiched and pressed by a shrinkable tube or the like. By doing so, the insulating heat conducting member 62d can be detachably disposed on the outer peripheral surface of the forceps pipe 126, and repairability can be improved.
  • the conductive heat conducting member 61d is thermally connected to the forceps pipe 126 via the insulating heat conducting member 62d, but is electrically insulated or cut off.
  • the copper foil 60a is thermally connected to the forceps pipe 126 via the conductive heat conducting member 61d and the insulating heat conducting member 62d, but is electrically insulated or cut off. Accordingly, the heat generated by the ultrasonic transducer 48 and the backing material layer 54 at the tip 40d is converted into the first heat conducting member such as the copper foil 60a, the second heat conducting member such as the conductive heat conducting member 61d, and the insulating heat conduction. It can be conducted to the forceps pipe 126 which is an endoscope structure via the member 62d, and the heat can be radiated to the outside from the treatment instrument insertion port 30 of the operation unit 24.
  • an insulating coating layer 128 formed by applying an insulating coating such as DLC coating to the outer peripheral surface of the forceps pipe 126 is used as the insulating heat conductive member 62d. It is also preferable.
  • the insulating coating layer 128 may be any layer as long as it satisfies the requirements, for example, withstand voltage, thickness, and thermal conductivity, as the insulating heat conductive member used in the present invention. Thus, when the insulating coating layer 128 is used, the conductive heat conducting member 61d can be easily wound around the forceps pipe 126 covered with the conductive heat conducting member 61d.
  • emits is the forceps pipe 126, in this embodiment, it is not limited to this, It shows in FIG. Thus, it is good also as the front end ring 43a of the angle ring 43 of the curved part 42 which is an endoscope structure.
  • the conductive heat conductive member 61d, the insulating heat conductive member 62d, and the insulating covering member 63d of the heat dissipation structure 70d are replaced with the conductive heat conductive member 61a and the insulating heat conductive member of the heat dissipation structure 70a shown in FIG.
  • the ultrasonic endoscope provided with the heat dissipation structure at the distal end portion of the first to fifth embodiments of the present invention described above is a convex ultrasonic endoscope having a convex ultrasonic probe.
  • the present invention is not limited to this, and may be a radial ultrasonic endoscope provided in a radial ultrasonic probe having a heat dissipation structure at the tip.
  • FIG. 19 is a partially enlarged plan view schematically showing the distal end portion of the insertion portion of the ultrasonic endoscope of the present embodiment.
  • 20 is a sectional view taken along line XX in FIG.
  • the ultrasonic endoscope 130 of the sixth embodiment shown in FIGS. 19 and 20 has the same configuration as that of the ultrasonic endoscope 12 of the first embodiment shown in FIG.
  • a radial is used instead of the ultrasonic endoscope 12d of the fifth embodiment shown in FIGS. 15 and 16 and the distal end portion 40d including the convex-type ultrasonic observation unit 36 and the endoscope observation unit 38d. Since it has the same configuration except that it has a distal end portion 132 including an ultrasonic observation unit 134 and an endoscope observation unit 136 of the mold, the same reference numerals are used for the same components. The detailed description is omitted.
  • the ultrasonic endoscope 130 of the present embodiment has a distal end portion 132 including a radial type ultrasonic observation unit 134 and an endoscopic observation unit 136 ultrasonic probe.
  • the inside of the body cavity of the subject is imaged, and an ultrasonic image (echo signal) and an endoscopic image (image signal) are acquired, respectively.
  • the ultrasonic endoscope 130 is not shown in FIGS. 19 and 20, but similarly to the ultrasonic endoscope 12 shown in FIG. 1, the bending portion (42) and the flexible portion (44).
  • the ultrasonic observation unit 134 is disposed closer to the distal end side of the ultrasonic endoscope 130 than the endoscope observation unit 136, but the present invention is not limited thereto. Without being limited thereto, the endoscope observation unit 136 may be closer to the distal side than the ultrasonic observation unit 134, and some components of the endoscope observation unit 136 may be closer to the distal side than the ultrasonic observation unit 134. Also good.
  • the endoscope observation unit 136 of the ultrasonic endoscope 130 of the present embodiment includes a treatment instrument outlet (also referred to as a forceps outlet) 140, an observation window 142, an illumination window 144, a cleaning nozzle 146, and the like.
  • the observation window 142 includes an objective lens, a solid-state imaging device, and a wiring cable (not shown).
  • the treatment instrument outlet 140 is an opening through which the treatment instrument is led out, and is an outlet opening of a treatment instrument channel (forceps conduit) 148 communicating with the treatment instrument insertion port 30 (see FIG. 1).
  • a treatment instrument channel forceps conduit
  • the treatment instrument outlet 140 is provided in the endoscope observation unit 136 on the proximal side relative to the ultrasonic observation unit 134.
  • the present invention is not limited thereto, and may be between the ultrasonic observation unit 134 and the endoscope observation unit 136 as long as it is located on the proximal end side with respect to the ultrasonic observation unit 134.
  • the ultrasonic endoscope 130 of the present embodiment is similar to the ultrasonic endoscope 12 of the first embodiment shown in FIGS. 2 to 5 and FIGS. 9 to 11 such as forceps, a puncture needle, and a high-frequency knife.
  • a treatment instrument deriving mechanism for deriving the treatment instrument from the treatment instrument deriving port 140 may be provided.
  • the treatment instrument outlet 140, the observation window 142, the illumination window 144, the cleaning nozzle 146, the objective lens (not shown), the solid-state imaging device, and the wiring cable are the treatment instrument outlet 88a, the observation window 78, and the illumination shown in FIG. Since it has the same configuration as the window 80, the cleaning nozzle 82, the objective lens 120 (not shown), the solid-state imaging device 122, and the wiring cable 124, description thereof will be omitted.
  • the ultrasonic observation unit 134 of the present embodiment includes an ultrasonic transducer unit 138, a cylindrical exterior member 150 that attaches and holds the ultrasonic transducer unit 138, and an ultrasonic wave And a plurality of coaxial cables 58 of the shield cable 72 wired to the vibrator unit 138.
  • the ultrasonic transducer unit 138 includes an ultrasonic transducer array 154 in which a plurality of ultrasonic transducers 152 are arranged in a cylindrical shape, and an electrode unit 156 that is electrically connected to the ultrasonic transducer array 154.
  • the ultrasonic transducer unit 138 includes the multilayer body 164 including the acoustic lens 162, the acoustic matching layer 160, the ultrasonic transducer array 154, and the backing material layer 158.
  • the electrode unit 156 includes individual electrodes 156 a of the plurality of ultrasonic transducers 152 of the ultrasonic transducer array 154 and a common electrode 156 b common to the plurality of ultrasonic transducers 152.
  • the backing material layer 158 is supported by a cylindrical member 166 having a flange 166a disposed on the center side.
  • the cylindrical member 166 has one or more slits 166 b penetrating the inside and outside of the cylindrical member 166 in the vicinity of the end portion on the proximal end side of the laminated body 164.
  • the ultrasonic transducer 152, the ultrasonic transducer array 154, the electrode unit 156, the backing material layer 158, the acoustic matching layer 160, the acoustic lens 162, and the laminated body 164 of this embodiment are formed in a cylindrical shape. 1 to 4, the ultrasonic transducer 48, the ultrasonic transducer array 50, the electrode unit 52, the backing material layer 54, the acoustic matching layer 64, the acoustic lens 66, and the laminate 68 of the first embodiment; Although different in shape, the configuration and function are the same, and thus the description thereof is omitted.
  • the ultrasonic transducer unit 138 is further connected to the plurality of individual electrodes 156a of the electrode unit 156, and includes a plurality of connection units 168a for wiring connection of the signal lines 58a of the plurality of coaxial cables 58.
  • the wiring board (FPC) 168, the ground bar 170 electrically connected to the common electrode 156b of the electrode part 156, and the side end face of the backing material layer 158 (the end face on the endoscope observation part 136 side) are on the opposite side.
  • a copper foil 172 attached to the surface of the FPC 168 on the base end side.
  • the FPC 168 is disposed on the side end surface of the cylindrical backing material layer 158 (the end surface on the endoscope observation unit 136 side).
  • One end of the FPC 168 is disposed along the outer peripheral surface adjacent to the side end surface of the backing material layer 158, and is electrically connected to the plurality of individual electrodes 156a and the common electrode 156b of the electrode portion 156.
  • One end portion of the FPC 168 extends from the side end surface of the backing material layer 158, contacts the cylindrical member 166, and extends toward the endoscope observation unit 136 along the outer peripheral surface of the cylindrical member 166.
  • the signal lines 58a of the plurality of coaxial cables 58 are electrically connected to the plurality of connection portions 168a of the FPC 168 electrically connected to the plurality of individual electrodes 156a of the electrode portion 156, respectively, and a plurality of ultrasonic waves
  • the individual electrodes 156a of the vibrator 152 are electrically connected to the signal lines 58a of the plurality of coaxial cables 58, respectively.
  • the shield member 58c of the plurality of coaxial cables 58 is sandwiched between the ground line of the FPC 168 electrically connected to the common electrode 156b of the electrode portion 156 and the ground bar 170.
  • the shield members 58c of the plurality of coaxial cables 58 are electrically connected to the bar 170, and the ground wiring of the FPC 168 is electrically connected to the bar 170.
  • the common electrodes 156b of the plurality of ultrasonic transducers 152 are electrically connected to the shield members 58c of the plurality of coaxial cables 58, respectively.
  • a plurality of coaxial cables 58, their signal lines 58a, and shield members 58c pass through one or more slits 166b of the cylindrical member 166, and are drawn out from the inside of the cylindrical member 166, respectively. It is connected to the connection part 168a and the ground bar 170.
  • the plurality of coaxial cables 58, the connection portions of the signal lines 58a to the plurality of connection portions 168a of the FPC 168, and the connection portions of the shield members 58c of the plurality of coaxial cables 58 to the ground bar 170 are plural.
  • a filler layer (not shown) is formed in the slit 166b of the cylindrical member 166 and the inner pipe 166c in the vicinity thereof. ) Is preferably formed.
  • the heat dissipation structure 174 of the ultrasonic endoscope 130 includes a copper foil 172, a conductive heat conductive member 176, and an insulating heat conductive member 178.
  • the insulating coating member 180 is preferably provided.
  • the copper foil 172 is a heat conductive member that is thermally connected to the plurality of ultrasonic vibrators 152 and constitutes the heat dissipation structure 174 of the present embodiment.
  • the copper foil 172 is placed on the surface of the ultrasonic transducer array 154 in which a plurality of ultrasonic transducers 152 are arranged in a cylindrical shape and the surface of the FPC 168 corresponding to the position of one or both outer side surfaces of the cylindrical backing material layer 158. Affixed and bent from the position corresponding to the backing material layer 158 on the opposite side of the ultrasonic transducer array 154 to the proximal end side and extends to the endoscope observation unit 136 parallel to the center line of the cylindrical member 166. .
  • the copper foil 172 serves to shield the plurality of ultrasonic transducers 152 and to release heat generated in the plurality of ultrasonic transducers 152 and the backing material layer 158.
  • the copper foil 172 is connected to the ground bar 170 connected to the shield members 58 c of the plurality of coaxial cables 58, that is, the connection portion between the shield members 58 c of the plurality of coaxial cables 58 and the ground bar 170. It is connected to the.
  • this invention is not limited to this, The copper foil 172, the ground bar 170, and the shielding member 58c of the several coaxial cable 58 do not need to be connected.
  • the conductive heat conductive member 176 is made of, for example, one or more, and thermally connects the copper foil 172 and the insulating heat conductive member 178.
  • One end of the conductive heat conducting member 176 that is, the end on the distal end side, is a copper foil extending from the position corresponding to the backing material layer 158 to the endoscope observation portion 136 at the connecting portion between the shield member 58c and the ground bar 170. It is connected to the tip side of the portion 172.
  • the other end of the conductive heat conducting member 176 that is, the end on the base end side, passes through the outside of the cylindrical member 166 of the endoscope observation unit 136 from the end on the distal end side that is a connection portion with the copper foil 172.
  • a forceps pipe 182 that is a forceps conduit part that is an endoscope structure and that constitutes a treatment instrument channel (forceps conduit) 148 that faces the proximal end side of the endoscope observation section 136 substantially parallel to the center line thereof.
  • the outer peripheral surface of the forceps pipe 182 is extended to the outer peripheral surface of the forceps pipe 182 and disposed on the outer peripheral surface of the forceps pipe 182 via the insulating heat conducting member 178 disposed on the outer peripheral surface of the forceps pipe 182.
  • a plurality of connection portions 168a of the FPC 168, a signal line 58a connected to the ground bar 170, and a plurality of coaxial cables 58 each having a shield member 58c are connected to the cylindrical member 166 of the endoscope observation portion 136.
  • the internal pipe 166c enters the internal pipe 166c through the slit 166b, and is bundled as the shield cable 72 in the internal pipe 166c and passes through the internal pipe 166c toward the proximal end side of the endoscope observation unit 136.
  • the number of the slits 166b may be one or plural as long as the plurality of coaxial cables 58, the signal lines 58a, and the shield members can pass through 58c.
  • the proximal end of the conductive heat conducting member 176 disposed on the outer peripheral surface of the forceps pipe 182 is exposed to various other endoscope structures of the endoscope observation unit 136. It is an exposed part. For this reason, in the present invention, as shown in FIG. 20, it is preferable that the exposed portion of the conductive heat conducting member 176 is covered with an insulating covering member 180 such as a pincushion tube or a heat shrinkable tube. It is preferable to insulate or block conduction with other endoscope structures.
  • the conductive member 176 is wound, and further sandwiched by a pincushion tube or a heat-shrinkable tube from above, and pressed.
  • the insulating heat conducting member 178 can be detachably disposed on the outer peripheral surface of the forceps pipe 182 and the repairability can be improved.
  • the conductive heat conducting member 176 is thermally connected to the forceps pipe 182 via the insulating heat conducting member 178, but is electrically insulated or cut off.
  • the copper foil 172 is thermally connected to the forceps pipe 182 via the conductive heat conducting member 176 and the insulating heat conducting member 178, but is electrically insulated or cut off. Accordingly, the heat generation of the ultrasonic vibrator 152 and the backing material layer 158 at the distal end portion 132 is caused by the first heat conducting member such as the copper foil 172, the second heat conducting member such as the conductive heat conducting member 176, and the insulating heat conduction. The heat can be conducted to the forceps pipe 182 that is an endoscope structure via the member 178, and the heat can be radiated to the outside from the treatment instrument insertion port 30 of the operation unit 24.
  • the insulating heat conducting member 178 shown in FIG. 20 is used as an insulating material such as DLC coating applied to the outer peripheral surface of the forceps pipe 182. It is also preferable to use a coating layer. Further, in the heat dissipation structure 174 shown in FIG. 20, as in the case of the heat dissipation structure 70 d shown in FIG. 17, as shown in FIG. The tip ring 43a may be used. Note that the copper foil 172, the conductive heat conductive member 176, the insulating heat conductive member 178, and the insulating covering member 180 shown in FIG.
  • the conductive member 62 and the insulating coating member 63 have exactly the same functions and configurations except for the place where the conductive member 62 and the insulating coating member 63 are arranged and the shape thereof, the description thereof will be omitted.
  • Signal line 58b First insulating layer 58c ... Shield member 58d ... Second Insulating layers 57, 170 ... Ground bars 60, 60a, 172 ... Copper foils 61, 61a, 61b, 61c, 61d, 176 ... Conductive heat conducting members 62, 62a, 62b, 62c, 62d, 178 ... Insulating heat conducting members 63, 63a, 63d, 180 ... insulation coating member 64, 160 ... acoustic matching layer 66, 162 ... acoustic lens 68,164 ... Laminate 70,70a, 70b, 70c, 70d, 174 ... Heat dissipation structure 72 ...
  • Shielded cable 72a ... Outer skin 73 ... Cable insertion hole 73a, 73b ... Opening 73c ... Thin wall portion 74 ... Filler material layer 76 ... Treatment Deriving part 77a, 77b ... Slope 78, 142 ... Observation window 80, 80a, 80b, 144 ... Illuminating window 82, 146 ... Cleaning nozzle 84 ... Standing base 84a ... Supporting part 86 ... Standing base accommodation part 88, 88a, 140 ... Treatment tool outlet (forceps outlet) 90, 90a, 148 ... treatment instrument channel (forceps conduit) DESCRIPTION OF SYMBOLS 91 ... Base part assembly 91a ... Supporting component 92 ...
  • Stand-up stand assembly 93 ... Head assembly 94 ... Drive mechanism part 96 ... Base part 96a ... Bottom face (lower surface) DESCRIPTION OF SYMBOLS 98 ... Lever accommodating part 98a ... Accommodating space 98b ... Side wall part 100 ... Treatment instrument insertion part 100a ... Lower side surface 101 ... Treatment instrument insertion hole 102 ... Rotating shaft 104 ... Standing lever 104a ... Through-hole 106 ... Cylindrical member 108 ... Control Cable 110 ... Lever operation wire 112 ... Connecting member 114 ... Forceps tube 116 ... Connection part 116a ... Intermediate diameter part 116b ... Small diameter part 117a, 117b ... Opening 118 ...
  • Screw hole 119 ... Screw 120 ... Objective lens 122 ; Solid imaging element 124 ... Wiring cables 126, 182 ... Forceps pipe 128 ... Insulating coating layer 166 ... Cylindrical member 166a ... Flange 166b ... Slit 166c ... Internal conduit 168 ... Flexible wiring board (FPC) EL: Longitudinal direction (elevation direction) AZ ... Parallel direction (azimuth direction)

Abstract

複数の超音波振動子と、複数の超音波振動子を収容する先端部(40)と、先端部(40)に 収納、又は接続される導電性の内視鏡構造物と、複数の超音波振動子に接続された熱伝導部材(61)と、内視鏡構造物と接続された絶縁性熱伝導部材(62)と、を有し、熱伝導部材(61)と前記絶縁性熱伝導部材(62)とを接続している。これにより、電気的な安全性を担保した上で、超音波振動子において発生した熱を先端部(40)内に収納された導電性内視鏡構造物に伝達し、そこから効率的に放熱することができる放熱構造を有し、超音波振動子表面の熱上昇を抑制して消化管熱傷を防ぐことができる超音波内視鏡を提供する。

Description

超音波内視鏡
 本発明は、超音波内視鏡に係り、特に、体腔内に挿入される超音波内視鏡に用いられる超小型超音波振動子において発生した熱を放熱するための放熱構造を先端部に有する超音波内視鏡に関する。
 超音波撮像を用いる超音波診断装置には、通常、被検体に接触させて用いられる体表用超音波探触子や、被検体の体腔内に挿入して用いられる体腔内用超音波探触子(プローブ)が備えられている。更に、近年においては、被検体内を光学的に観察する内視鏡と体腔内用の超音波探触子とが組み合わせられた超音波内視鏡が使用されている。
 超音波探触子を用いて、人体等の被検体に向けて超音波ビームを送信し、被検体において生じた超音波エコーを受信すると、超音波画像情報が取得される。
 この超音波画像情報に基づいて、被検体内に存在する物体(例えば、内臓や病変組織等)の超音波画像が、超音波内視鏡に接続された超音波内視鏡装置本体の表示部に表示される。
 超音波を送信及び受信する超音波トランスデューサ(超音波振動子アレイ)としては、圧電効果を発現する材料(圧電体)の両面に電極を形成した複数の超音波振動子(圧電振動子)が、一般的に用いられている。
 これらの超音波振動子の電極に電圧を印加すると、圧電効果により圧電体が伸縮して超音波が発生する。複数の超音波振動子を1次元又は2次元状に配列して超音波振動子アレイとし、その複数の超音波振動子を順次駆動することにより、所望の方向に送信される超音波ビームを形成することができる。
 また、超音波振動子は、伝播する超音波を受信することによって伸縮して電気信号を生成する。この電気信号は、超音波の検出信号として用いられる。
 このような複数の超音波振動子を備える超音波内視鏡は、経消化管による胆嚢又は膵臓の観察を主な目的として、内視鏡の先端部に超音波観察部を設けたものである。超音波内視鏡の先端部には、超音波観察部の他に、超音波観察部を設けていない通常の内視鏡と同様に、光学センサー、照明、送気口、送水口、及び吸引口が設けられている。このように、被検者の体腔内、特に上部消化管や気管支等に挿入される超音波内視鏡においては、被検者の身体的負担を軽減するために、超音波内視鏡の挿入部の小径化、及び先端部、特に超音波観察部の小型化が求められている。
 また、超音波内視鏡の先端部においては、超音波振動子及び内視鏡の光源などの発熱要因がある。しかしながら、超音波内視鏡の挿入部、特に先端部は、人体などの生体の内部に直接接触するものであるため、低温火傷を防止する等の安全上の理由から、挿入部の表面温度が所定の温度以下にすることが要請されている。
 そこで、先端部を小型に維持しつつ、先端部の表面温度を低下させるための手段を有する超音波内視鏡が求められており、近年では、熱の発生源である超音波内視鏡の先端部を冷却するための様々な提案がなされている(特許文献1、2、及び3参照)。
 特許文献1は、屈曲部を有する挿入部を備え、その挿入部が、複数の超音波トランスデューサが配置された前面を有するバッキング材と、挿入部の先端において複数の超音波トランスデューサを収容するステンレス(SUS)製等の外装部材と、外装部材内に配設されて、バッキング材の裏面及び外装部材の内面に接する熱伝導部材を有する超音波内視鏡を開示している。この構成によれば、超音波トランスデューサにおいて発生してバッキング材に伝導した熱、及び超音波トランスデューサによる超音波を受けてバッキング材で発生した熱は、バッキング材を介して熱伝導部材に伝導し、更に、熱伝導部材を介して外装部材に伝導して、外装部材から超音波内視鏡の外部へ放熱される。従って、特許文献1では、超音波トランスデューサ部から外部への放熱が促進されるとしている。
 特許文献2は、複数の超音波トランスデューサを支持するバッキング材の下部に位置し、複数の信号線(シールド線群)を収納する信号線収納部に高熱伝導性の充填材を充填すると共に、信号線収納部の底面と側面と後面に銅箔などの高熱伝導層を配置し、超音波トランスデューサの発熱をバッキング層、信号線収納部内の高熱伝導性の充填材、及び高熱伝導層を介して外装材の表面に拡散させて効率よく放熱する超音波内視鏡を開示している。
 特許文献3は、複数の圧電素子のアース電極側にそれぞれ熱伝導材としての個別の金属薄板を設け、これらの個別の金属薄板を共通の金属薄板、又はバキング材の端面に接合された絶縁性熱伝導材を介して、圧電素子を支持するバッキング材の下部に位置する放熱用基台に熱的に接続して、圧電素子での発生熱を個別の金属薄板、共通の金属薄板、又は絶縁性熱伝導材を介して、放熱用基台に放熱する超音波探触子を開示している。
特許第5329065号 特開2009-240755号公報 特開2008-22077号公報
 ところで、特許文献1に開示の超音波内視鏡では、超音波振動子及びバッキング材層において発生した熱を、熱伝導部材を介して外装部材に放熱する放熱パスのみしか考慮されていないため、更なる放熱効果の向上が望めないという問題があった。更に、特許文献1に開示の技術では、超音波振動子及びバッキング材層に熱がこもることはないが、SUS等の外装部材への放熱であるために、超音波内視鏡の先端部付近の体腔内に放熱することになる。ここで、熱は外装部材から拡散するので温度上昇はある程度抑制されるが、超音波内視鏡の先端部の外装部材の温度、及び先端部周囲の温度を上昇させてしまうという問題を含んでいる。
 また、特許文献2に開示の超音波内視鏡等では、高周波処置具を使用するため、先端本体ケース(外装体)は絶縁性樹脂を使用している。内視鏡の洗浄、消毒、滅菌可能であるようにするため、先端本体ケースに対して耐薬性が要求され、一般的にはポリサルフォン、ポリフェニルサルフォン、ポリエーテルイミドが使用されている。そのため先端本体ケースの熱伝導率は悪く、絶縁性樹脂に熱伝導率の高い部材を貼り付けても熱がうまく逃げないといった課題があった。
 また、特許文献2、及び3に開示の技術では、最終的に外装体に熱を拡散させて放熱するものであるので、特許文献1に開示の技術同様、外装体の表面温度が上昇する虞がある。
 なお、特許文献3に開示の技術は、被検体の体表面に対して用いられるものであるので、外装体に熱を拡散させて放熱させても体外へ効率よく放熱できる。しかしながら、特許文献3に開示の技術の技術を被検体の体腔内で用いられる超音波内視鏡に適用すると、外装体の表面温度の上昇を招くので、挿入部の表面温度を所定の温度以下にするという要請を満たすことが難しくなるというという問題があった。
 現在、超音波内視鏡では診断精度を向上させるため、超音波トランスデューサ(振動子)を積層化して超音波の送信出力を増加させたり、超音波振動子の数を増やしたりして受信感度を高めている。
 その結果、超音波振動子からの放熱量が大きくなり、超音波振動子の発熱により、体腔内壁と接する挿入部、特に超音波振動子が配置される先端部の温度が上昇する可能性がある。
 更に、超音波内視鏡では、得られる超音波画像の画質等を向上させて診断精度を向上させるため、受信感度を高めることの他、超音波振動子を駆動する駆動電圧を上げることも考えられるが、駆動電圧を上げることによる超音波振動子(超音波トランスデューサ)の発熱によって更なる温度上昇を引き起こす虞がある。
 このように、超音波画像の画質等の向上による診断精度の向上を図るために、超音波振動子の数を増やしたり、超音波振動子の駆動電圧を上昇させたり、超音波の送信出力を増加させていった場合には、特許文献1~3に開示の技術では、人体などの生体の内部に直接接触する超音波内視鏡の先端部、及び外装部材等の周囲の温度を許容温度以上に上昇させてしまう虞があるという問題があった。
 従って、挿入部の小径化や先端部の小型化を維持しつつ、発熱や温度上昇を抑えることが必要となっており、特に発生した超音波振動子の熱を如何にして放熱するかが重要な課題となっている。
 ここで、超音波内視鏡内の金属製内視鏡構造物は、熱容量が大きく、また、熱伝導性が高いため、超音波振動子の発熱を銅箔等の熱伝導部材を介して金属製内視鏡構造物に逃がすことにより、内視鏡基端側へ熱を逃がすことができるが、超音波振動子を駆動するための駆動信号は10V~100Vの電圧がかかっているため、銅箔を含めた超音波振動子構造と内視鏡構造とは、電気的に絶縁をとる必要があった。そのため、熱伝導性の高い銅箔に伝わった熱を内視鏡構造物に逃がすことが難しいという問題があった。
 本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、挿入部を小径に、かつ先端部を小型に維持しつつ、電気的な安全性を担保した上で、超音波振動子において発生した熱を先端部に内に収納された、例えば導電性の内視鏡構造物に伝達し、そこから効率的に放熱することができる放熱構造を有し、超音波振動子表面の熱上昇を抑制して消化管熱傷を防ぐことができ、その結果、超音波診断における診断精度を向上させることができる超音波内視鏡を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の第1の態様の超音波内視鏡は、複数の超音波振動子と、複数の超音波振動子を収容する先端部と、先端部に収納、又は接続される導電性の内視鏡構造物と、複数の超音波振動子に接続された熱伝導部材と、内視鏡構造物と接続された絶縁性熱伝導部材と、を有し、熱伝導部材と絶縁性熱伝導部材とを接続したことを特徴とする。
 ここで、熱伝導部材は、導電性熱伝導部材であり、かつ内視鏡構造物は、金属製であることが好ましい。
 また、熱伝導部材は、複数の超音波振動子に直接接続される第1熱伝導部材と、第1熱伝導部材と絶縁性熱伝導部材とを接続する第2熱伝導部材と、を有することが好ましい。
 また、絶縁性熱伝導部材は、熱伝導部材、又は内視鏡構造物に対して着脱自在に接続されていることが好ましい。
 また、熱伝導部材は、内視鏡構造物に対して露出している露出部分を有し、露出部分は、絶縁被覆部材で被覆されることが好ましい。
 また、絶縁性熱伝導部材の耐電圧は、1.5kV以上であることが好ましい。
 また、絶縁性熱伝導部材の厚みは、3mm以下であることが好ましい。
 また、絶縁性熱伝導部材の熱伝導率は、0.5W/mK以上であることが好ましい。
 また、内視鏡構造物は、起立台部品、鉗子管路部品、又はアングル組立部品の先端側リング部品であることが好ましい。
 また、起立台部品、及び鉗子管路部品の少なくとも一方は、複数の超音波振動子よりも、超音波内視鏡の基端側に配置されていることが好ましい。
 また、熱伝導部材の熱伝導率は、0.5W/mK以上であることが好ましい。
 また、更に、複数の超音波振動子にそれぞれ接続される複数の超音波ケーブルと、先端部に設けられ、複数の超音波ケーブルを挿通するケーブル挿通孔と、を有し、熱伝導部材の一部は、ケーブル挿通孔内に配置されることが好ましい。
 更に、熱伝導部材は、複数の超音波振動子に直接接続される第1熱伝導部材と、第1熱伝導部材と絶縁性熱伝導部材とを接続する第2熱伝導部材と、を有し、第2の熱伝導部材は、ケーブル挿通孔内に配置されることが好ましい。
 また、絶縁性熱伝導部材は、内視鏡構造物の導電性の構造体に当接するケーブル挿通孔の壁であり、壁の厚さは3mm以下であることが好ましい。
 もしくは、絶縁性熱伝導部材は、熱伝導部材を内視鏡構造物の導電性の構造体に取り付ける熱伝導性のセラミック製のネジであり、ネジの先端部は、導電性の構造体に当接することが好ましい。
 また、先端部は、絶縁性の外装部材を有し、内視鏡構造物は、外装部材内に収納される、又は接続されることが好ましい。
 また、複数の超音波振動子は、コンベックス型、又はラジアル型であることが好ましい。
 上記目的を達成するために、本発明の第2の態様の超音波内視鏡は、複数の超音波振動子と、複数の超音波振動子を収容する先端部と、を有する超音波内視鏡であって、先端部は、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイと、超音波内視鏡の先端側に超音波振動子アレイを収容する先端ケースと、先端ケース内に設けられ、超音波振動子アレイの複数の超音波振動子と電気的にそれぞれ接続される複数のケーブルが挿通するケーブル挿通孔と、先端ケースの、超音波内視鏡の基端側に収容される、又は接続される導電性の内視鏡構造物と、超音波振動子アレイに接続された、複数の超音波振動子から発生した熱を放熱する導電性熱伝導部材と、導電性の内視鏡構造物に当接して配設された絶縁性熱伝導部材と、を有し、導電性熱伝導部材は、超音波内視鏡の基端側に延長され、延長された導電性熱伝導部材の基端側は、絶縁性導電部材と接続されることを特徴とする。
 上記目的を達成するために、本発明の第3の態様の超音波内視鏡は、複数の超音波振動子と、複数の超音波振動子を収容する先端部と、を有する超音波内視鏡であって、先端部は、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイと、超音波内視鏡の先端側に超音波振動子アレイを収容する先端ケースと、先端ケース内に設けられ、超音波振動子アレイの複数の超音波振動子と電気的にそれぞれ接続される複数のケーブルが挿通するケーブル挿通孔と、先端ケースの、超音波内視鏡の基端側に収容される、又は接続される導電性の内視鏡構造物と、超音波振動子アレイに接続された、複数の超音波振動子から発生した熱を放熱する導電性の第1熱伝導部材と、導電性の内視鏡構造物に当接して配設された絶縁性熱伝導部材と、先端側が第1熱伝導部材に接続され、先端ケース内を超音波内視鏡の基端側に延設するように配設され、基端側を絶縁性熱伝導部材に接続する導電性の第2熱伝導部材と、を有することを特徴とする。
 本発明によれば、挿入部を小径に、かつ先端部を小型に維持しつつ、電気的な安全性を担保した上で、超音波振動子において発生した熱を先端部に内に収納された、例えば導電性の内視鏡構造物に伝達し、そこから効率的に放熱することができる放熱構造を有し、超音波振動子表面の熱上昇を抑制して消化管熱傷を防ぐことができ、その結果、超音波診断における診断精度を向上させることができる超音波内視鏡を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る超音波内視鏡を用いる超音波検査システムの構成の一例を示す概略構成図である。 図1に示す超音波内視鏡の先端部及び湾曲部の構成を示す部分拡大斜視図である。 図1に示す超音波内視鏡の先端部を示す部分拡大平面図である。 図3に示す超音波内視鏡の先端部をその長手方向に沿った中心線で切断した模式的縦断面図である。 図3に示す超音波内視鏡の先端部をその長手方向に沿って切断した、先端部の防熱構造の一例を模式的に示す縦断面図である。 図4に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の一例を模式的に示す横断面図である。 図4に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部において用いられる同軸ケーブルの一例の構成を模式的に示す断面図である。 図4に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部において用いられる複数の同軸ケーブルによって構成されるシールドケーブルの一例を模式的に示す断面図である。 図2に示す先端部の起立台アセンブリの一例を模式的に示す斜視図である。 図9に示す起立台アセンブリのレバー収容部の起立レバーを示す側面図である。 図2に示す先端部の起立台アセンブリと湾曲部との連結部を示す部分分解斜視図である。 図4に示す超音波内視鏡の先端部の放熱構造の他の一例の模式的縦断面図である。 図4に示す超音波内視鏡の先端部の放熱構造の他の一例の模式的縦断面図である。 図4に示す超音波内視鏡の先端部の放熱構造の他の一例の模式的縦断面図である。 本発明の他の実施形態の超音波内視鏡の先端部の一例を示す部分拡大平面図である。 図15に示す超音波内視鏡の先端部の一例の模式的縦断面図である。 図15に示す超音波内視鏡の先端部の放熱構造の一例の模式的縦断面図である。 図15に示す超音波内視鏡の先端部の放熱構造の他の一例の模式的縦断面図である。 本発明の他の実施形態の超音波内視鏡の挿入部の先端部を模式的に示す部分拡大平面図である。 図19に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部の部分縦断面図である。
 本発明に係る超音波内視鏡を添付図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
(第1実施形態)
 図1は、本発明の第1実施形態に係る超音波内視鏡を用いる超音波検査システムの構成の一例を示す概略構成図である。図2は、図1に示す超音波内視鏡の先端部及び湾曲部の構成を示す部分拡大斜視図である。図3は、図1に示す超音波内視鏡の先端部及びその近傍を示す部分拡大平面図である。
 図1に示す超音波検査システム10は、患者等の被検体の体表からの超音波検査では困難な胆嚢又は膵臓の観察を被検体の体腔である食道、胃、十二指腸、小腸、及び大腸等の消化管を経由して可能にし、複数の超音波振動子を備え、超音波断層画像(以下、超音波画像という)を取得する超音波観察部と、内視鏡光学画像(以下、内視鏡画像という)を取得する内視鏡観察部とを有する本発明の超音波内視鏡を被検体の体腔内に挿入して、被検体の内視鏡画像を観察しながら被検体の観察対象部位の超音波画像を取得するものである。
 また、本発明の超音波内視鏡は、超音波検査において発熱する複数の超音波振動子の側面にシールド及び放熱効果の役割を担わせた銅箔等の熱伝導部材、例えば導電性熱伝導部材を配置し、超音波振動子から銅箔等の熱伝導部材に伝わった熱を効率的に逃がし、超音波振動子表面の熱上昇を抑制して消化管の熱傷を防ぐことができるものである。
 このため、本発明では、例えば銅箔、又は銅箔と接続した熱伝導性の高い導通部材、即ち導電性熱伝導部材を、極力、先端本体の外装部材(先端ケース)内、好ましくは絶縁性の外装部材内に配置された熱伝導性の高い内視鏡構造物、例えば金属製内視鏡構造物の近くまで配置させ、複数の超音波振動子から熱を銅箔等の導電性熱伝導部材を介して内視鏡構造物に熱を伝達し、そこから熱を逃がしている。この時、本発明では、更に電気的な安全性を担保するため、金属製内視鏡構造物と銅箔等の熱伝導部材との間に絶縁性熱伝導部材を配置して、銅箔等の熱伝導部材と金属製内視鏡構造物との間に熱伝導性の高い絶縁層を設けることで、絶縁を確保しながら熱を内視鏡構造物に伝えている。
 即ち、本発明においては、複数の超音波振動子の熱を逃がす先は、外装部材そのものではなく、外装部材内に収納される、又は接続される内視鏡構造物である。このため、外装部材は、絶縁性であれば良く、熱伝導性が高い必要はなく、低い熱伝導性の材料、例えば特許文献2に開示の熱伝導率の悪いポリサルフォン、ポリフェニルサルフォン、又はポリエーテルイミド等の、従来より超音波内視鏡に用いられる公知の樹脂材料からなるものであって良い。
 本発明において、外装部材が絶縁性であれば良いのは、外装部材が絶縁性でなく、導電性がある場合、熱が人体等の被検体側に伝わるため、低温火傷等の火傷が懸念されるからである。また、超音波振動子に高い駆動電圧が印加されているため導電性のある外装部材への漏れ電流があると、人体等への漏れ電流も懸念されるからである。
 図1に示すように、超音波検査システム10は、先端部に放熱構造を有する本発明の第1実施形態の超音波内視鏡12と、超音波画像を生成する超音波用プロセッサ装置14と、内視鏡画像を生成する内視鏡用プロセッサ装置16と、体腔内を照明する照明光を超音波内視鏡12に供給する光源装置18と、超音波画像及び/又は内視鏡画像を表示するモニタ20と、を備えて構成されている。
 また、超音波検査システム10は、更に、洗浄水等を貯留する送水タンク21aと、体腔内の吸引物(供給された洗浄水等も含む)を吸引する吸引ポンプ21bとを備えている。なお、超音波検査システム10は、図示しないが、更に、送水タンク21a内の洗浄水、又は外部の空気等の気体を超音波内視鏡12内の管路(図示せず)に供給する供給ポンプ等を備えていても良い。
 まず、図1~図3に示すように、本発明の超音波内視鏡12は、本発明の特徴とする放熱構造(70:図5~図6参照)を備える超音波観察部36と、内視鏡観察部38とを先端部40に有し、被検体の体腔内を撮影して、それぞれ超音波画像(エコー信号)及び内視鏡画像(画像信号)を取得するものである。
 超音波内視鏡12は、先端部に超音波観察部36と内視鏡観察部38とを備え、被検体の体腔内に挿入される挿入部22と、挿入部22の基端部に連設され、医師や技師などの術者が操作を行うための操作部24と、操作部24に一端が接続されたユニバーサルコード26とから構成されている。
 操作部24には、後述するが、内視鏡観察部38の処置具導出部76に設けられる起立台84を操作する起立操作レバー27と、送水タンク21aから送気送水管路(図示せず)を開閉する送気送水ボタン28a、及び吸引ポンプ21bからの吸引管路(図示せず)を開閉する吸引ボタン28bが並設されると共に、一対のアングルノブ29、29、及び処置具挿入口(鉗子口)30が設けられている。
 ここで、送水タンク21aは、超音波内視鏡12の内視鏡観察部38等の洗浄等のために超音波内視鏡12内の送気送水管路に供給する洗浄水等を貯留するためのものである。なお、送気送水ボタン28aは、送水タンク21aから送気送水管路を経て供給された空気等の気体、及び洗浄水等の水を挿入部22の先端側の内視鏡観察部38から噴出させるために用いられる。
 また、吸引ポンプ21bは、超音波内視鏡12の先端側から体腔内の吸引物(供給された洗浄水等も含む)を吸引するために吸引管路(図示せず)を吸引するものである。吸引ボタン28bは、吸引ポンプ21bの吸引力によって挿入部22の先端側から体腔内の吸引物を吸引するために用いられる。
 また、処置具挿入口30は、鉗子や穿刺針、高周波メス等の処置具を挿通するためのものである。
 ユニバーサルコード26の他端部には、超音波用プロセッサ装置14に接続される超音波用コネクタ32aと、内視鏡用プロセッサ装置16に接続される内視鏡用コネクタ32bと、光源装置18に接続される光源用コネクタ32cとが設けられている。超音波内視鏡12は、これらの各コネクタ32a、32b、及び32cを介してそれぞれ超音波用プロセッサ装置14、内視鏡用プロセッサ装置16、及び光源装置18に着脱自在に接続される。また、光源用コネクタ32cには、送水タンク21aを接続する送気送水用チューブ34a、及び吸引ポンプ21bを接続する吸引用チューブ34b等が接続される。
 挿入部22は、先端側から順に、硬質部材で形成され、超音波観察部36と内視鏡観察部38とを有する先端部(先端硬質部)40と、先端部40の基端側に連設され、複数の湾曲駒を連結してなり、湾曲自在の湾曲部42と、湾曲部42の基端側と操作部24の先端側との間を連結し、細長かつ長尺の可撓性を有する軟性部44とから構成されている。
 湾曲部42は、図2に示すように、リング状に形成された複数のアングルリング(節輪)43を軸方向に連枢着したアングルリング構造を有する。アングルリング43の内部には,複数の操作ワイヤ(図示せず)が内周面の軸方向に沿って所定の間隔で配設されており,この操作ワイヤの基端は、操作部24に設けられた一対のアングルノブ29、29で回動されるプーリ(図示せず)に接続されている。これにより、一対のアングルノブ29、29を回動操作してプーリを回動すると、操作ワイヤが牽引され、湾曲部42が所望の方向に湾曲される。このように、一対のアングルノブ29、29を操作することにより、湾曲部42を遠隔的に湾曲操作して、先端部40を所望の方向に向けることができる。
 また、先端部40には、内部に、超音波観察部36を覆う超音波伝達媒体(例えば、水、オイル等)を注入したバルーンが着脱自在に装着されていても良い。超音波及びエコー信号は空気中で著しく減衰するため、このバルーンに超音波伝達媒体を注入して膨張させ、観察対象部位に当接させることにより、超音波観察部36の超音波振動子(超音波トランスデューサ)アレイ50と観察対象部位の間から空気を排除し、超音波及びエコー信号の減衰を防止することができる。
 なお、超音波用プロセッサ装置14は、超音波内視鏡12の挿入部22の先端部40の超音波観察部36の超音波振動子アレイ50に超音波を発生させるための超音波信号(データ)を生成して供給するものである。また、超音波用プロセッサ装置14は、超音波が放射された観察対象部位から反射されたエコー信号(データ)を超音波振動子アレイ50によって受信して取得し、取得したエコー信号に対して各種の信号(データ)処理を施してモニタ20に表示される超音波画像を生成するためのものである。
 内視鏡用プロセッサ装置16は、超音波内視鏡12の挿入部22の先端部40の内視鏡観察部38において光源装置18からの照明光によって照明された観察対象部位から取得された撮像画像信号(データ)を受信して取得し、取得した画像信号に対して各種の信号(データ)処理、及び画像処理を施して、モニタ20に表示される内視鏡画像を生成するためのものである。
 なお、これらのプロセッサ装置14、及び16は、PC(パーソナルコンピュータ)等のプロセッサによって構成されるものであっても良い。
 光源装置18は、超音波内視鏡12の内視鏡観察部38によって体腔内の観察対象部位を撮像して画像信号を取得するために、赤光(R)、緑光(G)、及び青光(B)等の3原色光からなる白色光や特定波長光等の照明光を、発生させて、超音波内視鏡12に供給し、超音波内視鏡12内のライトガイド(図示せず)等によって伝搬し、超音波内視鏡12の挿入部22の先端部40の内視鏡観察部38から出射して、体腔内の観察対象部位を照明するためのものである。
 モニタ20は、超音波用プロセッサ装置14及び内視鏡用プロセッサ装置16により生成された各映像信号を受けて超音波画像や内視鏡画像を表示する。これらの超音波画像や内視鏡画像の表示は、いずれか一方のみの画像を適宜切り替えてモニタ20に表示することや両方の画像を同時に表示すること等が可能である。なお、超音波画像を表示するためのモニタと内視鏡画像を表するためのモニタを別個に設けてよいし、他の任意に形態で、これらの超音波画像と内視鏡画像とを表示するようにしてもよい。
 次に、超音波内視鏡の挿入部の先端部及び湾曲部の構成を図2~図3に加え、図4~図6を参照して詳細に説明する。
 図4は、図3に示す超音波内視鏡の先端部をその長手方向に沿った中心線で切断した模式的縦断面図である。図5は、図3に示す超音波内視鏡の先端部をその長手方向に沿って切断した、先端部の防熱構造の一例を模式的に示す縦断面図である。図6は、図4に示すVI-VI線矢視図であり、図4に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の一例を模式的に示す横断面図である。
 図2~図3に示すように、超音波内視鏡12の先端部40には、先端側に超音波画像を取得するための超音波観察部36と、基端側に内視鏡画像を取得するための内視鏡観察部38とが設けられており、共に超音波内視鏡12の先端部40の先端部本体となる、硬質樹脂等の硬質部材からなる外装部材41に取り付けられて保持されている。
 超音波観察部36は、超音波振動子ユニット46、及び超音波振動子ユニット46を取り付けて保持する外装部材41から構成される。
 また、内視鏡観察部38は、処置具導出部76、観察窓78、照明窓80(80a、80b)、及び洗浄(送気送水)ノズル82等から構成される。処置具導出部76は、内視鏡観察部38の中心に設けられ、処置具の突出方向を変更する起立台84と、起立台84を収容する凹形状の起立台収容部86とを有する。また、起立台収容部86には、処置具を外部に導出する処置具導出口88が設けられている。なお、図示例においては、内視鏡観察部38には、先端側の超音波観察部36側から見て、処置具導出部76の左右両側には、先端側に対して斜め上方を向く斜面77a、及び77bが形成されている。図中右側の斜面77a上には上方から順に観察窓78、洗浄ノズル82、照明窓80aが配設され、図中右側の斜面77b上には照明窓80bが配設されている。
 図2に示す例では、処置具導出口88(又は処置具導出部76)は、内視鏡観察部38に設けられているが、本発明は特に図示例に限定されず、超音波観察部36の複数の超音波振動子(48:図4~図5参照)よりも超音波内視鏡12の基端側(湾曲部42側)であればどこに設けられても良く、例えば、超音波観察部36と内視鏡観察部38との間に設けられていても良いし、内視鏡観察部38よりも更に基端側に設けられていても良い。
 即ち、本発明の放熱構造が適用される超音波内視鏡は、処置具導出口が超音波振動子よりも基端側に配置されている超音波内視鏡である必要がある。
 まず、図4及び図5を参照して、超音波観察部36について説明する。
 図4及び図5に示すように、超音波観察部36を構成する超音波振動子ユニット46は、複数の超音波振動子(トランスデューサ)48からなる超音波振動子アレイ50と、複数の個別電極52aを備える電極部52と、複数の接続部56aを備えるケーブル配線部56と、グランドバー57と、銅箔60と、を有する。
 図4に示すように、電極部52は、超音波振動子アレイ50の外側面又は内側面に設けられる。電極部52の複数の個別電極52aは、それぞれ複数の超音波振動子48に接続されている。バッキング材層54は、超音波振動子アレイ50の各超音波振動子48を下面側から支持する。ケーブル配線部56は、電極部52の複数の個別電極52aとそれぞれ電気的に接続される。ケーブル配線部56の複数の接続部56aは、それぞれ複数本の同軸ケーブル58の信号線58aを配線接続する。グランドバー57は、超音波振動子アレイ50と逆側のバッキング材層54の下側に配置される。グランドバー57には、複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cがそれぞれ接続される。
 図5に示すように、銅箔60は、複数の超音波振動子アレイ50に接続される熱伝導部材であって、複数の超音波振動子48又はバッキング材層54の片面、両外側面、又は背面側(バッキング材層54の超音波振動子48とは逆側)に貼り付けられ、超音波振動子アレイ50と逆側のバッキング材層54の下側を経て内視鏡観察部38まで延在する。銅箔60は、複数の超音波振動子48をシールドすると共に、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54において発生した熱を逃がす役目を果たす。
 本発明の第1実施形態においては、銅箔60には、導電性熱伝導部材61の一端が接続され、他端は、内視鏡観察部38において、本発明の超音波ケーブルである複数本の同軸ケーブル58を束ねたシールドケーブル72を挿通するケーブル挿通孔73内を通って内視鏡観察部38の基端側に延在し、ケーブル挿通孔73の上壁面の開口73aを通って折り返されて内視鏡観察部38を構成する起立台84から構成される起立台アセンブリ92まで延長され、絶縁性熱伝導部材62を介して熱的に接続される。ここで、銅箔60、導電性熱伝導部材61、及び絶縁性熱伝導部材62は、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54において発生した熱を本発明の導電性の内視鏡構造物である本発明の起立台部品、例えば金属製の起立台アセンブリ92の基台部96に放熱する本発明の特徴とする放熱構造70を構成する。この放熱構造70についての詳細は後述する。
 こうして、本発明の特徴とする放熱構造70によって、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54において発生した熱は、銅箔60、導電性熱伝導部材61、及び絶縁性熱伝導部材62を介して、起立台アセンブリ92に放熱される。起立台アセンブリ92に伝導された熱は、更に、例えば起立台アセンブリ92に電気的及び熱的に接続された本発明の導電性の内視鏡構造物である湾曲部42の本発明のアングル組立部品、例えば複数のアングルリング43、本発明の導電性の内視鏡構造物であるレバー操作ワイヤ110、及び/又は鉗子チューブ114内の導電性部材等、更には、挿入部22を介して操作部24から被検体外に放熱されるようにしても良い。
 本発明において、2つの部材を電気的に接続するとは、2つの部材間で良好に電流が流れるように、直接接触させて固定する、又は半田、又は導電性接着剤等で接合して固定することを言う。
 また、2つの部材を熱的に接続するとは、2つの部材間で良好に熱伝達が生じ、一方の部材から他方の部材に熱が良好に伝わるように、直接接触させて固定する、又は半田、又は熱伝導性接着剤等で接合して固定することを言う。
 また、超音波振動子ユニット46は、更に、超音波振動子アレイ50の上に積層された音響整合層64と、音響整合層64上に積層された音響レンズ66とを有する。即ち、超音波振動子ユニット46は、音響レンズ66、音響整合層64、超音波振動子アレイ50、及びバッキング材層54の積層体68からなる。
 音響整合層64は、人体等の被検体と超音波振動子48との間の音響インピーダンス整合をとるためのものである。
 音響整合層64上に取り付けられている音響レンズ66は、超音波振動子アレイ50から発せられる超音波を観察対象部位に向けて収束させるためのものである。音響レンズ66は、例えば、シリコン系樹脂(ミラブル型シリコンゴム(HTVゴム)、液状シリコンゴム(RTVゴム)等)、ブタジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂等からなる。音響整合層64によって被検体と超音波振動子48との間の音響インピーダンス整合をとり、超音波の透過率を高めるため、音響レンズ66には、必要に応じて酸化チタンやアルミナ、シリカ等の粉末が混合される。
 超音波振動子アレイ50は、円弧状かつ外側に向けて配列された複数、例えば48~192個の直方体形状の超音波振動子(トランスデューサ)48からなる複数チャンネル、例えば48~192チャンネル(CH)のアレイである。
 即ち、超音波振動子アレイ50は、複数の超音波振動子48が、一例として、図示例のように一次元アレイ状に所定のピッチで配列されてなるものである。このように、超音波振動子アレイ50を構成する各超音波振動子48は、先端部40の軸線方向(挿入部22の長手軸方向)に沿って凸湾曲状に等間隔で配列されており、超音波用プロセッサ装置14から入力される駆動信号に基づいて順次駆動されるようになっている。これによって、図2に示す超音波振動子48が配列された範囲を走査範囲としてコンベックス電子走査が行われる。
 超音波振動子アレイ50は、バッキング材層54の底面と平行な方向(AZ(アジマス)方向)よりも、AZ方向と直交する超音波振動子48の長手方向(EL(エレベーション)方向)の長さのほうが短く、後端側が張り出すように傾斜して配置される。図6に示すように、超音波振動子48は、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)や、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)等の圧電体厚膜の底面に電極を形成した構成を有する。一方の電極は、超音波振動子48毎に個々に独立した個別電極52a、他方の電極は、超音波振動子48の全てに共通の共通電極(例えば、グランド(接地)電極)52bとなっている。図示例では、複数の個別電極52aは、複数の超音波振動子48の内側の下面にそれぞれ設けられ、ケーブル配線部56の複数の配線(図示せず)に電気的にそれぞれ接続されている。なお、ケーブル配線部56では、複数の配線(図示せず)は、それぞれ複数の接続部56aに電気的に接続されている。一方、共通電極52bは、図示例では、超音波振動子48の端部の上面に設けられ、グランドバー57に接続されている。これらの複数の個別電極52a、及び共通電極52bは、電極部52を構成している。
 なお、図示は省略するが、隣接する2つの超音波振動子48同士の隙間には、エポキシ樹脂等の充填材が充填されている。
 超音波観察部36の超音波振動子ユニット46において、超音波振動子アレイ50の各超音波振動子48が駆動され、超音波振動子48の両電極に電圧が印加されると、圧電体が振動して超音波を順次発生し、被検体の観察対象部位に向けて超音波が照射される。そして、複数の超音波振動子48をマルチプレクサ等の電子スイッチで順次駆動させることで、超音波振動子アレイ50が配された曲面に沿った走査範囲、例えば曲面の曲率中心から数十mm程度の範囲で、超音波が走査される。その結果、超音波振動子アレイ50の各超音波振動子48は、超音波を発生する際に発熱し、更に、バッキング材層54も、超音波の作用により発熱する。
 また、観察対象部位から反射されたエコー信号(超音波エコー)を受信すると、圧電体が振動して電圧を発生し、この電圧を受信した超音波エコーに応じた電気信号(超音波検出信号)として超音波用プロセッサ装置14に出力する。そして、超音波用プロセッサ装置14において各種の信号処理が施されてから、超音波画像としてモニタ20に表示される。
 電極部52は、図4、及び図6に示すように、複数(48~192)の超音波振動子48の配列による円弧状面に対して垂直となる超音波振動子アレイ50の(各超音波振動子48の)内側下面に円弧状に設けられるもので、複数(48~192)の超音波振動子48にそれぞれ導通する複数(48~192)の個別電極52aからなる。なお、電極部52には、複数の超音波振動子48の共通電極52bが含まれていても良い。本発明において、垂直とは、90度に限定されるわけではなく、略垂直、例えば、90度±5度、即ち、85度~95度までの範囲の角度を含むものである。
 なお、図4においては、円弧状に配列された複数の個別電極52a及びこれらからなる電極部52は、バッキング材層54に隠れて見えないが、分かり易くするために破線表示している。
 電極部52は、図6に示す例では、複数の超音波振動子48の配列面に対して垂直となる超音波振動子アレイ50の内側下面に2列に設けられるが、超音波振動子48の数が少ない場合には、1列のみであっても良いし、複数の超音波振動子48の配列が長手方向に複数列に亘る場合には、2列以上の複数列であっても良い。なお、電極部52は、超音波振動子アレイ50の内側下面のみならず、超音波振動子アレイ50の長手方向の両外側面に設けられていても良いし、片側の外側面でも良いし、超音波振動子アレイ50の内側下面に1列以上、及びその外側面の片側又は両側に設けても良い。
 なお、超音波振動子48の数は多い方が好ましいので、複数の個別電極52aは、超音波振動子アレイ50の内側下面に複数列、又はその両外側面に、もしくは両方に設けられることが好ましい。
 なお、図6に示す例では複数の個別電極52aを、各超音波振動子48の長手方向の端面側に設けられた個別電極で構成しているが、本発明はこれに限定されず、超音波振動子48の個別電極52aに導通していれば、個別電極から配線によって接続された別の電極によって構成しても良い。また、電極部52には、直接共通電極が含まれているが、共通電極52bから配線によって接続された電極が含まれていても良い。
 電極部52の複数の個別電極52a及び共通電極52bは、電極パッドとして設けられていることが好ましい。
 次に、バッキング材層54は、図4、及び図6に示すように、複数の超音波振動子48の配列面に対して内側となる、即ち超音波振動子アレイ50の背面(下面)に配設されるバッキング材からなり、アレイ状に配列された複数の超音波振動子48を支持する部材の層である。バッキング材層54は、上表面(上側面)が断面凸円弧状に形成される。
 なお、図6に示す例においては、バッキング材層54は、電極部52の複数の個別電極52aにそれぞれ接続されるケーブル配線部56の複数の配線(図示せず)の部分を内部に埋め込んだ構成となっている。なお、ケーブル配線部56の複数の接続部56aは、バッキング材層54に下側に出ている。
 バッキング材層54を構成するバッキング材は、超音波振動子アレイ50の各超音波振動子48等を柔軟に支持するクッション材として機能する。このため、バッキング材は、硬質ゴム等の剛性を有する材料からなり、超音波減衰材(フェライト、セラミックス等)が必要に応じて添加されている。
 したがって、超音波振動子アレイ50は、バッキング材層54の断面凸円弧状に形成された上面となる円弧状の外表面上に、図示例では、複数の直方体状の超音波振動子48をその長手方向が平行となるように、好ましくは等間隔に配列したもの、即ち、複数の超音波振動子48が円弧状かつ外側に向けて配列されたものである。
 ケーブル配線部56は、電極部52の複数の個別電極52aと電気的に接続される複数の配線(図示せず)と、複数の配線(図示せず)にそれぞれ接続され、複数本の同軸ケーブル58の信号線58aを配線接続する複数の接続部56aとを備えるものである。
 ケーブル配線部56は、電極部52の複数の個別電極52aと電気的に接続された複数の配線(図示せず)の端部にそれぞれ複数の接続部56aとを備えるものであっても良い。
 しかしながら、電極部52の複数の個別電極52aの接続への容易さからは、ケーブル配線部56は、例えばフレキシブルプリント配線基板(以下、単にFPC(Flexible Printed Circuit)という)、プリント配線回路基板(以下、PCB(Printed Circuit Board)という)、又はプリント配線基板(以下、PWB(Printed Wired Board)という)等の配線基板から構成されることが好ましく、図3及び図4に示すように、電極部52の複数(48~192)の個別電極52aとそれぞれ電気的に接続するための複数(48~192)の配線を有し、かつ複数(48~192)の配線にそれぞれ接続される複数の接続部56aを有するものであることが好ましい。
 この場合、ケーブル配線部56は、1つの配線基板、例えばFPC等のフレキシブルな配線基板、もしくはPCB、又はPWB等のリジッドな配線基板で構成されていても良いし、更には、FPC等のフレキシブルな配線基板と、PCB、又はPWB等のリジッドな配線基板とが一体化された多層基板で構成しても良い。例えば、ケーブル配線部56として、電極部52の複数(48~192)の個別電極52aとそれぞれ電気的に接続するための複数(48~192)の配線を持つFPCと、複数本の同軸ケーブル58の信号線58aを配線接続する複数(48~192)の接続部56aとを持つリジッドな配線基板とを、複数(48~192)の配線と複数(48~192)の接続部56aとがそれぞれ接続されるように一体化したものを用いることができる。
 こうすることで、ケーブル配線部56の複数の配線と超音波振動子アレイ50の電極部52の複数の個別電極52aとをそれぞれ容易に電気的に接続することができる。
 ここで、ケーブル配線部56の複数の配線と超音波振動子アレイ50の電極部52の複数の個別電極(電極パッド)52aとの電気的な接続は、異方性導電性シート、又は異方性導電性ペーストを用いて行っても良いし、また、熱融着によって行っても良い。なお、これらの電気的な接続は、これらの接続方法に制限される訳ではなく、配線の作業性を阻害せず、作業工程の難易度が高くならなければ、いかなる方法を用いても良く、ワイヤーボンディング、半田付け等の方法などの公知の方法を用いても良い。
 こうすることにより、超音波振動子配線作業の簡素化、効率化、作業性の向上を図ることができ、小型化ができ、かつ超音波振動子アレイの各電極、及び多数のケーブルを配線する際に作業性の良く、作業工程の難易度が低く、ケーブルへの負荷がかかりにくく断線の危険性が少ない配線構造を有する超音波振動子ユニットを用いる超音波内視鏡を提供することができる。
 本発明に用いられる同軸ケーブル58は、図7に示すように、中心に信号線58aと、信号線58aの外周に第1絶縁層58bと、第1絶縁層58bの外周にシールド部材58cと、シールド部材58cの外周に第2絶縁層58dとを備えるものである。換言すれば、同軸ケーブル58は、中心側から信号線58aと、第1絶縁層58bと、シールド部材58cと、第2絶縁層58dとを同心円状に積層したものである。
 ここで、本発明においては、複数の同軸ケーブル58は、図8に示すように、複数の同軸ケーブル58を最外層の外皮72aでその内部に包んだ1本のシールドケーブル72として用いられる。
 なお、本発明に用いられる複数の超音波ケーブルからなるシールドケーブルは、複数の同軸ケーブル58を外皮72aで包んだシールドケーブル72に限定されず、中心の導体の外周を誘電体等の絶縁層で包んだ複数の信号線と、シールド部材として機能する導体からなる複数のドレイン線とをランダムに混在させて配置して1本のケーブルユニットとした非同軸ケーブルであっても良いし、中心の導体の外周を誘電体等の絶縁層で包んだ複数の信号線を中心側に配置し、複数の信号線の周囲にシールド部材として機能する複数の外部の導体を配置し、全体を遮蔽材で包んで1本のケーブルユニットとした非同軸ケーブルであっても良い。
 グランドバー57は、図4に示すように、1本のシールドケーブル72の複数の同軸ケーブル58の各シールド部材58cを電気的に接続するためのものである。
 即ち、グランドバー57は、電極部52の複数の個別電極52aとそれぞれ電気的に接続される複数本の同軸ケーブル58の信号線58aに対して、電極部52の共通電極52bと接続されるグランド部として機能するもので、複数の同軸ケーブル58の複数のシールド部材58cと電気的に接続されてグランド部の電位を複数のシールド部材58cの電位にするものである。
 グランドバー57としては、複数の同軸ケーブル58の複数のシールド部材58cを、例えば半田等により電気的に接続できるものであればどのようなものでも良く、超音波内視鏡に用いられる従来公知のグランドバーであれば良い。
 なお、複数のシールド部材58cのグランドバー57への電気的な接続、及び上述した複数の信号線58aのケーブル配線部56の複数の接続部56aへのそれぞれの電気的な接続に際しては、1本のシールドケーブル72の先端側の外皮72aを剥いで除去し、複数の同軸ケーブル58を取り出し、取り出された複数の同軸ケーブル58の先端側の第2絶縁層58dを剥いで除去し、複数のシールド部材58cを外側に剥き出し、外側に剥き出された複数のシールド部材58cを基端側は残し、その先端部のシールド部材58cを切断して除去すると共に第1絶縁層58bを剥いで除去して複数の信号線58aを外側に剥き出す。
 こうして、複数の同軸ケーブル58の外側に剥き出されたまま残された複数のシールド部材58cは、それぞれグランドバー57に半田等により電気的に接続される。
 また、複数の同軸ケーブル58の先端の外側に剥き出された複数の信号線58aは、それぞれケーブル配線部56の複数の接続部56aに半田等により電気的に接続される。
 銅箔60は、超音波振動子アレイ50の複数の超音波振動子48の外側面に配置されて、シールド効果及び放熱効果の役割を担うものである。銅箔60は、導電性熱伝導部材61及び絶縁性熱伝導部材62と共に、放熱構造70を構成するものであって、超音波振動子アレイ50の複数の超音波振動子48に貼り付けられ、少なくとも超音波振動子アレイ50の側面、即ち積層体68の外側面、具体的には、超音波振動子アレイ50及びバッキング材層54の外側面に配設される。
 また、複数の超音波振動子48への銅箔60の接続は、銅箔60を超音波振動子アレイ50及びバッキング材層54の外側面に貼り付けることによって行えばよく、銅箔60の貼り付けは、半田、銀ペースト、又は導電性接着剤等の導電性部材、若しくはシリコン系の非導電性接着剤等を用いて行うことが好ましい。
 なお、図6に示す超音波振動子ユニット46においては、銅箔60を持つ放熱構造70が、積層体68(複数の超音波振動子48及びバッキング材層54)の両外側面に設けられているが、本発明はこれに限定されず、においては、積層体68の一方の外側面のみに設けられていても良い。
 ここで、図6に示すように、超音波振動子ユニット46を本発明の超音波内視鏡12の先端部40の外装部材41に取り付ける際には、超音波振動子ユニット46の積層体68のバッキング材層54とケーブル配線部56との間の隙間(空間)、銅箔60とグランドバー57及び複数の同軸ケーブル58(信号線58a、シールド部材58c等)との間の隙間(空間)、並びに積層体68、銅箔60、グランドバー57、複数の同軸ケーブル58、及びバッキング材層54と外装部材41との間の隙間(空間)は、放熱性の良い充填材で埋めて、充填材層74としておくことが好ましい。ここで、充填材層74を形成する充填材としては、エポキシ樹脂、又はシリコン系充填材等の非導電性の充填材であれば、どのような充填材を用いても良い。
 このような充填材層74は、超音波振動子ユニット46と外装部材41との間の隙間、特にバッキング材層54と外装部材41との間の隙間を埋めるために設けられるものであって、ケーブル配線部56と複数の同軸ケーブル58の配線部分及び延長部分の一部とを固定して、ケーブル配線部56の複数の接続部56aにおける同軸ケーブル58の信号線58aの接続不良の発生、グランドバー57における同軸ケーブル58のシールド部材58cの接続不良の発生、及び同軸ケーブル58等の断線を防止することができるものである。このように、ケーブル配線部56、及び複数の同軸ケーブル58の少なくとも一部を、放熱性の良い充填材にて覆い、充填材層74を形成しておくことで、本発明の超音波内視鏡12の先端部40の超音波振動子ユニット46、及び超音波観察部36のアセンブリの取り回し時の複数の同軸ケーブル58の部分の保護を行うことができる。
 更に、充填材層74は、超音波振動子アレイ50から発振されて、その下側に伝播した超音波がバッキング材層54との境界で反射しないように、かつ超音波振動子アレイ50から発振された超音波が観察対象又はその周辺部において反射して、超音波振動子アレイ50の下側に伝播した超音波を十分に減衰させることができるように、バッキング材層54との音響インピーダンスが整合していることが好ましい。そのため、充填材層74の音響インピーダンスをZp(kg/m s)とし、かつバッキング材層54の音響インピーダンスをZb(kg/m s)としたときに、下記式(1)で表される充填材層74とバッキング材層54との音響インピーダンス反射率Q(%)が、50%以下であることが好ましい。
    Q=100×|Zp-Zb|/(Zp+Zb)    …(1)
 この音響インピーダンス反射率Qは、充填材層74とバッキング材層54との境界面における超音波(音響ビーム)の反射のし易さを表す指標であり、すなわち、値が0%に近いほど、充填材層74の音響インピーダンスとバッキング材層54の音響インピーダンスとが整合していることを示す。上記の音響インピーダンス反射率が50%以下程度であれば、超音波振動子アレイ50の下側に伝播した超音波が原因となる雑音は、超音波振動子アレイ50において受信される超音波信号を用いて、超音波用プロセッサ装置14において超音波画像を生成することにおいて、問題とはならないように処理をすることができる。
 また、超音波振動子ユニット46の超音波振動子アレイ50から超音波を発振する際に、超音波用プロセッサ装置14から超音波振動子アレイ50に伝送される駆動信号が熱エネルギーとなり、超音波振動子アレイ50が発熱するため、充填材層74は放熱性を有することが好ましい。そのため、充填材層74の熱伝導率は、1.0W/m K以上であることが好ましい。
 本発明の超音波内視鏡12の先端部40の超音波観察部36は、以上のように構成される。
 次に、図2~図5に示すように、内視鏡観察部38は、処置具導出部76、観察窓78、照明窓80(80a、80b)、及び洗浄ノズル82等から構成される。
 観察窓78は、先端部40の図中右側の斜面77aの上方に向けて取り付けられている。観察窓78の内側には、図示しないが、対物レンズ及び固体撮像素子が配設されている。観察窓78から入射した観察対象部位の反射光は、対物レンズで固体撮像素子の撮像面に結像される。固体撮像素子は、観察窓78、及び対物レンズを透過して撮像面に結像された観察対象部位の反射光を光電変換して、撮像信号を出力する。固体撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)、及びCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補形金属酸化膜半導体)等を挙げることができる。固体撮像素子で出力された撮像画像信号は、挿入部22から操作部24まで延設された配線ケーブル(図示せず)を経由して、ユニバーサルコード26により内視鏡用プロセッサ装置16に伝送される。内視鏡用プロセッサ装置16は、伝送された撮像信号に対して、各種信号処理、及び画像処理を施し、内視鏡光学画像としてモニタ20に表示する。
 照明窓80(80a、80b)は、処置具導出部76を挟んで両側に設けられている。照明窓80には、ライトガイド(図示せず)の出射端が接続されている。ライトガイドは、挿入部22から操作部24まで延設され、その入射端は、ユニバーサルコード26を介して接続された光源装置18に接続されている。光源装置18で発せられた照明光は、ライトガイドを伝って照明窓80から被観察部位に照射される。
 また、洗浄ノズル82は、観察窓78、及び照明窓80(80a、80b)の表面を洗浄するために、送水タンク21aから超音波内視鏡12内の送気送水管路を経て空気、又は洗浄水を観察窓78、及び照明窓80に向けて噴出する。
 また、先端部40には、起立台84及び起立台収容部86を有する処置具導出部76が設けられている。起立台収容部86には、処置具を外部に導出する処置具導出口88が設けられている。処置具導出口88は、挿入部22の内部に挿通される処置具チャンネル90に接続されており、処置具挿入口30に挿入された処置具は、処置具チャンネル90を通って処置具導出口88から体腔内に導入される。なお、処置具導出口88は内視鏡観察部38に位置しているが、処置具導出口88から体腔内に導入された処置具の動きを超音波画像で確認する構成する場合には、超音波観察部36に近づけて配設しても良い。
 起立台84は、ステンレス鋼等の金属材料により形成されており、上面側に先端部40の基端側から先端側に向かって上方に湾曲する凹面状のガイド面を有している。処置具導出口88から導出された処置具はそのガイド面に沿って先端部40の軸線方向(先端部40の長手軸方向)に対して上向きに湾曲して起立台収容部86の上側開口から外部に導出されるようになっている。
 また、起立台84は、操作部24の起立操作レバー27の操作により起立動作するようになっており、起立台84を起立動作させて倒伏状態からの起立角度を調整することにより処置具導出部76から導出する処置具の導出方向(導出角度)を調整することができるようになっている。
 なお、処置具導出口88は、吸引チャンネルとも連通しており、操作部24の吸引ボタン28bを操作することにより、処置具導出部76からの体液等の吸引も行えるようになっている。
 ここで、詳細な図面及び説明は省略するが、先端部40は、内視鏡観察部38において、それぞれ着脱可能に取り外すことができる3つのセパレートブロックに分解できるようになっている。1つのセパレートブロックは、超音波観察部36を構成する超音波振動子ユニット46及び内視鏡観察部38を構成する照明窓80(80a、及び80b)を備える基部アセンブリ91である。2つ目のセパレートブロックは、処置具導出部76を構成する起立台84を備え、基部アセンブリ91の中央部上に組み付けられる起立台アセンブリ92である。3つ目のセパレートブロックは、内視鏡観察部38を構成する観察窓78、及び洗浄ノズル82を備え、起立台アセンブリ92を内包した状態で基部アセンブリ91上に組み付けられる頭部アセンブリ93である。
 基部アセンブリ91、及び頭部アセンブリ93は、絶縁性を有する絶縁材料、例えば、メタクリル樹脂やポリカーボネイドのようなプラスチック等の樹脂材料により形成されている外装部材41の所定の収容部に、それぞれの構成部品が組み付けられて保持され、起立台アセンブリ92と共に、先端部40に固定されるようになっている。
 以下では、図9及び図10を参照して、起立台アセンブリ92を説明する。
 起立台アセンブリ92は、起立台84を備え、起立台84支持すると共に駆動する。起立台アセンブリ92は、パッキンやシール部材以外の後述する種々の組立部品がステンレス鋼のような金属材料で形成されており、全体が導電性(電気伝導性)、及び熱伝導性を有し、全体が電気的に導通しており、熱が伝達されて伝導される。
 起立台アセンブリ92は、起立台84と、起立台84を駆動する駆動機構部94とから構成されている。
 駆動機構部94は、凹形状の起立台収容部86を画成し、起立台84を下側から回動可能に支持する基台部96と、起立台収容部86の側面側の基台部96の側部に配置されるレバー収容部98と、基台部96及びレバー収容部98の後端側から延設されて起立台84の後側に配置され、処置具導出口88を備える処置具挿通部100とから構成されている。
 基台部96全体とレバー収容部98の外壁部分と処置具挿通部100全体は金属製の部材により一体的に構成されている。
 起立台84の下側に突設された支持部84aには、回動軸102が取り付けられている。回動軸102は、基台部96の軸孔(図示せず)に回動可能に支持されている。
 これによって、起立台84と回動軸102とが連結され、起立台84が先端部40の軸線方向に対して直交する方向の回動軸102を介して基台部96に回動自在に支持されている。そして、回動軸102の回動と連動して起立台84が回動軸102を中心にして回動(起立動作)するようになっている。
 駆動機構部94のレバー収容部98の収容空間98aには、レバー部材である起立レバー104が収容されている。
 起立レバー104は、長板状に形成されており、その長手方向の一方の端部側(基端部側)が基台部96の回動軸102に連結されている。なお、回動軸102と起立レバー104とは、一体形成されたものであってもよいし、別体のものを一体的に連結してもよい。
 また、起立レバー104の他方の端部(先端部)には、円柱状の貫通孔104aが形成されている。貫通孔104aには略同径の円柱状の円柱部材106が回動可能に嵌入されている。円柱部材106には、コントロールケーブル108のレバー操作ワイヤ110が取り付けられている。
 コントロールケーブル108は、超音波内視鏡12の操作部24から挿入部22内を挿通して配置され、先端側がレバー収容部98の側壁部98bに接続されている。
 コントロールケーブル108は、管状で可撓性を有する可撓性スリーブ(ガイド管)の管腔内にレバー操作ワイヤ110が摺動可能に挿通配置されて構成されている。
 レバー操作ワイヤ110は、例えば、複数の金属細線からなる素線を撚り合わせた撚り線により形成されている。可撓性スリーブは、例えば、管状の密着コイルに熱収縮性チューブを被装することによって形成されている。
 コントロールケーブル108とレバー収容部98との接続部において、可撓性スリーブの端部はレバー収容部98の側壁部98bに固定されている。
 一方、レバー操作ワイヤ110は、レバー収容部98の側壁部98bに形成された貫通孔(図示せず)を挿通してレバー収容部98の収容空間98aに挿入されて円柱部材106に固定されている。
 また、コントロールケーブル108の基端側は、操作部24の内部において起立操作レバー27と動力伝達機構を介して接続されている。
 このような構成により、操作部24の起立操作レバー27の操作による押し引き操作によって、レバー操作ワイヤ110が進退移動(押し引き動作)すると、起立レバー104が回動軸102を中心に回動(揺動)し、これに連動して回動軸102を介して起立台84が起立動作し、起立台の起立角度が変化し、これによって処置具が所望の方向に導出されるようになっている。例えば、図10において起立台84は実線で示す倒伏状態から二点鎖線で示す起立状態までの範囲で起立動作させることができるようになっている。
 駆動機構部94の処置具挿通部100には、円柱状に貫通する処置具挿通孔101が形成されており、処置具挿通孔101の出口が、処置具導出口88となっている。この処置具挿通孔101には、円筒状の繋ぎ部材112の先端側が嵌入されて固定されている。繋ぎ部材112の後端側には、処置具チャンネル90を形成する鉗子チューブ114の先端部が外嵌されて取り付けられている。なお、鉗子チューブ114は、同じく処置具チャンネル90を構成する、例えばSUS製の鉗子パイプに接続される。なお、鉗子チューブ114には、金属編組、メッシュ、又は密着コイルばね等の導電性部材が含まれている。
 これによって、上述のように操作部24の処置具挿入口30から挿入されて処置具チャンネル90である鉗子チューブ114内を挿通した処置具が、繋ぎ部材112及び処置具挿通孔101を介して処置具導出口88に導出されるようになっている。
 そして、処置具導出口88に導出された処置具が起立台84によって所定の角度に起立されて処置具導出口88から外部に導出されるようになっている。
 以上のように構成された起立台アセンブリ92は、高い強度を得るためにパッキンやシール材等の部材以外の組立部品が金属材料により形成されており、全体が電気的、及び熱的に導通している。
 また、図11は、先端部40の内視鏡観察部38と湾曲部42との連結部116の構成を示す斜視図である。
 本実施形態の超音波内視鏡12においては、先端部40の内視鏡観察部38の基端側外周部には、湾曲部42との連結部116が形成されている。連結部116には、先端部40の外周面が先端側よりも縮径された中間径部116aと、中間径部116aの基端側において中間径部116aよりも縮径された小径部116bとが形成されている。
 連結部116の小径部116bの外周部には、超音波内視鏡12の湾曲部42の先端のアングルリング43(以下、先端リング43aという)が嵌合される。なお、湾曲部42の先端リング43aは、本発明のアングル組立部品の先端側リング部品であり、図2に示すように、湾曲部42において回動可能に連結して配置される複数の円環状のアングルリング43のうち、最先端のアングルリングを指す。
 連結部116の小径部116bには、複数のネジ孔(図示せず)及び少なくとも1つの開口(図示せず)が形成され、先端リング43aには、小径部116bの複数のネジ孔に合わせてそれぞれ複数の開口117aが形成され、小径部116bの少なくとも1つの開口に合わせてそれぞれ少なくとも1つの開口117bが形成されている。
 先端リング43aの複数の開口117aにはネジ(図示せず)が嵌め込まれ、小径部116bの複数のネジ孔に締め込まれて、連結部116の小径部116bに先端リング43aが固定される。
 一方、起立台アセンブリ92の駆動機構部94の処置具挿通部100の外側面(上面)には、連結部116の小径部116bの少なくとも1つの開口に対応して、図9に示すように、少なくとも1つのネジ孔118が形成されている。このため、先端リング43aの少なくとも1つの開口117b及び対応する小径部116bの少なくとも1つの開口には導電性、例えば金属製のネジ119が嵌め込まれ、処置具挿通部100の少なくとも1つのネジ孔118に締め込まれて、先端リング43a、及び連結部116の小径部116bが、起立台アセンブリ92の駆動機構部94の処置具挿通部100に固定される。
 したがって、処置具導出部76の金属製の起立台アセンブリ92は、先端部40と湾曲部42との連結部116のネジ119を介して、湾曲部42の先端リング43a、及び複数のアングルリング43に、電気的、及び熱的に接続され、その結果、アングルリング43から軟性部44の金属外管(図示せず)を介して操作部24のグランドに電気的、及び熱的に接続される。
 したがって、処置具導出部76から導出する処置具として高周波処置具を使用した場合等に、仮に、処置具から起立台84に漏れ電流が流れたとしても、漏れ電流は、起立台84から、起立台アセンブリ92、及び先端部40と湾曲部42の連結部116のネジ119を介して、湾曲部42のアングルリング43に流れ、アングルリング43から軟性部44の金属外管を介して操作部24のグランドに放流されるようになっている。これによって、処置具から起立台84に漏洩した漏れ電流を適切にグランドに逃がすことができる。
 また、本発明の放熱構造70により、複数の超音波振動子48の発熱が、銅箔60、導電性熱伝導部材61、及び絶縁性熱伝導部材62を介して、処置具導出部76の起立台アセンブリ92に放熱されると、熱は、起立台アセンブリ92から、漏れ電流と同様にして、ネジ119、湾曲部42のアングルリング43、及び軟性部44の金属外管を介して、操作部24のグランドに放流される。これによって、複数の超音波振動子48から起立台アセンブリ92に流れた熱を適切にグランドに逃がすことができ、外部に放熱することができる。
 図5を参照して、本発明の第1実施形態の超音波内視鏡12の放熱構造70について説明する。
 なお、図5は、放熱構造70を説明するために、放熱構造70に関連する部材等を強調して示すものであり、説明に必要な部分のみを強調して記載し、説明に用いない部分は簡略化、又は省略して示す図面である。
 放熱構造70は、図5に示すように、上述した様に、銅箔60、導電性熱伝導部材61、及び絶縁性熱伝導部材62からなるが、更に、絶縁被覆部材63を備えていることが好ましい。
 ここで、銅箔60は、基部アセンブリ91の超音波観察部36の超音波振動子ユニット46の複数の超音波振動子48及びバッキング材層54の片面前面、又は両外側面全面に貼り付けられ、超音波振動子アレイ50と逆側のバッキング材層54の下側まで延びて超音波観察部36の側面全体を覆って配設される。
 導電性熱伝導部材61は、銅箔60と、絶縁性熱伝導部材62とを熱的に接続する。導電性熱伝導部材61の一端、即ち先端側の端部は、銅箔60のバッキング材層54の下側まで延びた部分に接続される。導電性熱伝導部材61の他端、即ち基端側の端部は、銅箔60との接続部である先端側の端部から、内視鏡観察部38のケーブル挿通孔73内を通って内視鏡観察部38の基端側に延在し、ケーブル挿通孔73の上壁面の開口73aを通って折り返されて内視鏡観察部38の起立台アセンブリ92の駆動機構部94の処置具挿通部100の下側表面100aまで延長され、下側表面100aの下側において、起立台アセンブリ92を支持している基部アセンブリ91の内視鏡観察部38の支持部品91a上に載置して配置される。
 絶縁性熱伝導部材62は、起立台アセンブリ92の下側表面100aの下側において、支持部品91a上に載置された導電性熱伝導部材61の他端部上に載置して配置される。
 即ち、導電性熱伝導部材61の他端部と絶縁性熱伝導部材62とは重ねられ、基部アセンブリ91の支持部品91aと起立台アセンブリ92の下側表面100aとの間に挟持されて固定される。
 こうして、導電性熱伝導部材61は、絶縁性熱伝導部材62を介して起立台アセンブリ92に熱的に接続されるが、絶縁性熱伝導部材62の介在により電気的には絶縁、又は遮断される。
 この時、絶縁性熱伝導部材62は、導電性熱伝導部材61、又は起立台アセンブリ92に対して固定されていても良いが、導電性熱伝導部材61及び起立台アセンブリ92の少なくとも一方に対して着脱自在であることが好ましい。こうすることにより、超音波内視鏡12の先端部40は、基部アセンブリ91、起立台アセンブリ92、及び頭部アセンブリ93に分解でき、各アセンブリの組み立て部品も分解できて修理ができることから、放熱構造70を含む超音波内視鏡12の修理性を向上させることができる。
 なお、導電性熱伝導部材61は、ケーブル挿通孔73内から、ケーブル挿通孔73の上壁面の開口73aを通って折り返されて基部アセンブリ91の支持部品91a上に載置して配置されるが、ケーブル挿通孔73の開口73aから突出して折り返され絶縁性熱伝導部材62に覆われるまでの折返し部分は、ケーブル挿通孔73の開口73aによって開放されているので、内視鏡観察部38のその他の種々の内視鏡構造物、例えば処置具チャンネル90を構成するSUS製の鉗子パイプ等に対して露出している露出部分となっている。このため、本発明においては、図5に示すように、導電性熱伝導部材61の折返し部分、即ち露出部分は、絶縁被覆部材63で被覆されていることが好ましく、こうして、内視鏡構造物との導通を絶縁、又は遮断しておくことが好ましい。
 図示例においては、導電性熱伝導部材61、及び絶縁性熱伝導部材62は、基部アセンブリ91の支持部品91aと起立台アセンブリ92の下側表面100aとの間に挟まれて配置されているが、本発明はこれに限定されず、起立台アセンブリ92の表面とその支持部品との間であれば、例えば起立台アセンブリ92の基台部96の下面と基部アセンブリ91の内視鏡観察部38の支持部品との間等の起立台アセンブリ92の表面の一部とその支持部品との間に配置しても良い。
 また、絶縁性熱伝導部材62は、起立台アセンブリ92の種々の起立台部品の外側表面の一部又は全部に配置しても良い。超音波内視鏡12においては、基部アセンブリ91に配設され、シールドケーブル72が挿通するケーブル挿通孔73は、起立台アセンブリ92の底面(下面)側を通過するため、絶縁性熱伝導部材62は、起立台アセンブリ92の起立台部品の底面、側面、又はその両方に配置するのが好ましい。
 本発明の第1実施形態の放熱構造70においては、銅箔60、及び導電性熱伝導部材61は、複数の超音波振動子48に接続される本発明の熱伝導部材であり、本発明の内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に接続される絶縁性熱伝導部材62に接続される。
 銅箔60は、導電性熱伝導部材であり、複数の超音波振動子48に接続された熱伝導部材として機能する。好ましくは、銅箔60は、複数の超音波振動子48に直接接続される本発明の第1熱伝導部材、即ち導電性の第1熱伝導部材である。
 銅箔60は、箔形状に限定されるものではなく、メッシュ形状及びシート形状などの、超音波振動子アレイ50及びバッキング材層54の幅方向の側面から十分に熱を伝導できる形状であることが好ましい。
 なお、本発明の熱伝導部材、例えば第1熱伝導部材としては、銅箔60を用いているが、本発明はこれに限定されず、熱伝導性の良い部材であればどのようなものでもよく、例えば、薄い板状体の場合には、アルミニウム箔、金箔、又は銀箔などの金属箔であっても良いし、板金等の金属板、例えば銅板、であっても良いし、更には、薄い板状体でなくとも、後述する導電性熱伝導部材61として用いる部材、例えば金属編組のネット部材、金属メッシュ、同軸ケーブル58の信号線58aより太い芯線を備えるケーブルであっても良い。
 また、図示例では、銅箔60は、複数の超音波振動子48に直接接続されているが、本発明はこれに限定されず、熱伝導ができれば、複数の超音波振動子48に固定された基板、及び/又は放熱板に接続されていても良い。
 次に、導電性熱伝導部材61は、銅箔60と共に、複数の超音波振動子48に接続された熱伝導部材として機能する。導電性熱伝導部材61は、好ましくは、一端、即ち先端側の端部が銅箔60に、他端、即ち基端側の端部が絶縁性熱伝導部材62に接続される本発明の第2熱伝導部材、即ち導電性の第2熱伝導部材である。
 なお、導電性熱伝導部材61は、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54で発生し、銅箔60に伝導された熱を、絶縁性熱伝導部材62を介して起立台アセンブリ92等の内視鏡構造物に伝導できるものであれば、特に制限的ではなく、熱伝導性を有し、超音波内視鏡12の先端部40の狭いスペースに柔軟に収納可能なものであればどのようなものでも良い。導電性熱伝導部材61としては、熱伝導性を有し、ケーブル挿通孔73のような狭いスペースに柔軟に収納可能なものとする必要があるので、例えば芯線を備えるケーブル等の熱伝導性ケーブル、金属線等の熱伝導性線材、金属ネット部材等の熱伝導性ネット、又は銅箔60の一部を線材として延長した部材などを挙げることができることができる。
 このように、導電性熱伝導部材61は、銅箔60と異なる導電性熱伝導部材であっても良いし、銅箔60を延長した部材であっても良い。導電性熱伝導部材61として、銅箔60の延長部材を用いる場合には、本発明の熱伝導部材は、1つの熱伝導部材として機能する。
 導電性熱伝導部材61として、上述の異なる熱伝導部材を用いる場合、熱伝達効率を良くするために、同軸ケーブル58の信号線58aより太い芯線を備えるケーブル、又は信号線58aより太い金属線を使用することが好ましい。
 また、導電性熱伝導部材61として、狭いスペースに収納可能な柔軟性を求める場合には、金属編組のネット部材を使用することが好ましい。
 なお、銅箔60等の第1熱伝導部材と、導電性熱伝導部材61等の第2熱伝導部材との接続は、熱伝導性を維持できれば、いかなる接続方法であっても良く、例えば、半田接続、又は熱伝導性の弱接着材による接続などでも良い。
 ここで、本発明の熱伝導部材、例えば銅箔60等の第1熱伝導部材、及び導電性熱伝導部材61等の第2熱伝導部材の熱伝導率は、0.5W/mK以上であることが好ましい。その理由は、これらの熱伝導部材の熱伝導率が0.5W/mK未満であると、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54で発生した熱を本発明の内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に効率よく放熱することができず、超音波振動子ユニット46の表面温度を上昇させ、体腔表面に低温火傷等を生じさせる虞があるからである。
 また、絶縁性熱伝導部材62は、基部アセンブリ91の支持部品91aに支持された導電性熱伝導部材61と起立台アセンブリ92の下側表面100aとの間に介在して、導電性熱伝導部材61と起立台アセンブリ92とを熱的に接続すると共に、電気的に絶縁、又は遮断するためのものである。
 絶縁性熱伝導部材62としては、導電性熱伝導部材61と起立台アセンブリ92とを熱的に接続すると共に、電気的に絶縁、又は遮断できれば、どのようなものを用いても良い。絶縁性熱伝導部材としては、例えば、放熱シリコンゴム、又は放熱シート等を用いることができ、更に、熱伝導性があれば、セラミック部材、放熱性パッド、もしくは、DLC(Diamond-like Carbon:ダイヤモンドライクカーボン)コート、又はパラフィンコート等の絶縁コートを用いても良い。
 ここで、絶縁性熱伝導部材62の耐電圧は、1.5kV以上であることが好ましい。その理由は、絶縁性熱伝導部材62の耐電圧が1.5kV未満であると、絶縁性熱伝導部材62によって導電性熱伝導部材61と内視鏡構造物である起立台アセンブリ92とを電気的に絶縁、又は遮断できず、仮に、高周波処置具などの使用により内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に漏電が生じた時に、導電性熱伝導部材61、及び銅箔60を介して、超音波振動子ユニット46の表面に漏電させ、体腔表面に電気ショックなどの負担を与えたり、ショートして低温火傷等を生じさせる虞があるからである。
 加えて、超音波振動子48は高電圧で駆動されており、これが起立台アセンブリ92に漏電することを防ぐ目的もあるからである。
 また、絶縁性熱伝導部材62の熱伝導率は、0.5W/mK以上であることが好ましい。その理由は、絶縁性熱伝導部材62は、銅箔60及び導電性熱伝導部材61と同様に、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54で発生した熱を本発明の内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に伝導する必要があるため、導電性熱伝導部材61の場合と同様の理由があるからである。
 また、絶縁性熱伝導部材62の厚みは、3mm以下であることが好ましい。絶縁性熱伝導部材62が、銅箔60及び導電性熱伝導部材61と同様の熱伝導率を有していれば、絶縁性熱伝導部材62の厚みは、特に制限的ではないが、一般に、絶縁性熱伝導部材62の方が、銅箔60及び導電性熱伝導部材61等より、熱伝導率が低いため、その場合には、その厚みが3mm超だと熱伝導が悪くなる虞があるからであり、また、絶縁性熱伝導部材62の厚みが3mm超であると、内視鏡観察部38のサイズが必要以上に増大するからである。
 また、内視鏡観察部38の鉗子パイプ等のその他の種々の内視鏡構造物に対して露出している導電性熱伝導部材61の露出部分、図示例では折り返し部分を絶縁被覆する絶縁被覆部材63は、絶縁性熱伝導部材62と同様に、導電性熱伝導部材61と内視鏡構造物との導通を絶縁、又は遮断できれば、特に制限的ではなく、従来公知の絶縁被覆部材を用いることができるが、例えば、樹脂製部材、又はセラミック製部材でもよいし、もしくは、シール材、熱収縮チューブ、絶縁性の薄膜、又は絶縁性コート等でもあっても良い。
 以上のような超音波内視鏡12によって体腔内を観察する際には、まず、挿入部22を体腔内に挿入し、内視鏡観察部38において取得された内視鏡光学画像をモニタ20で観察しながら、観察対象部位を探索する。
 次いで、観察対象部位に先端部40が到達し、超音波断層画像を取得する指示がなされると、超音波用プロセッサ装置14から超音波内視鏡12内の同軸ケーブル58、ケーブル配線部56、及び電極部52を介して駆動制御信号が超音波振動子48に入力される。駆動制御信号が入力されると、超音波振動子48の両電極に規定の電圧が印加される。そして、超音波振動子48の圧電体が励振され、音響レンズ66を介して、観察対象部位に超音波が発せられる。
 なお、この時、先端部40の超音波振動子48及びバッキング材層54は発熱するが、発生した熱は、放熱構造70を構成する銅箔60に効率的に伝導され、銅箔60を伝導した熱は、銅箔60に接続された導電性熱伝導部材61、及び絶縁性熱伝導部材62を介して、内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に効率的に伝導され、起立台アセンブリ92から挿入部22の湾曲部42及び軟性部44を経て操作部24に伝導され、被検体の体腔の外部に効率的に放熱されるので、超音波内視鏡12の先端部40の温度上昇は抑制されるので、先端部40が接触する体腔表面に低温火傷等の損傷を与えることがない。また、導電性熱伝導部材61と起立台アセンブリ92との間には絶縁性熱伝導部材62が、また、導電性熱伝導部材61と他の内視鏡構造物との間には絶縁被覆部材63が、介在しているので、仮に、起立台アセンブリ92及び/又は鉗子パイプなどの他の内視鏡構造物に漏れ電流が発生しても、先端部40に流下することは無いので、被検体に電気的な負荷による負担を与えることはない。
 以上のようにして、超音波が照射された後、観察対象部位からのエコー信号が超音波振動子48で受信される。この超音波の照射、及びエコー信号の受信は、駆動する超音波振動子48をマルチプレクサ等の電子スイッチによりずらしながら繰り返し行われる。これにより、観察対象部位に超音波が走査される。超音波用プロセッサ装置14では、エコー信号を受信して超音波振動子48から出力された検出信号を元に、超音波断層画像が生成される。生成された超音波断層画像は、モニタ20に表示される。
 本発明の第1実施形態の超音波内視鏡は、基本的に以上のように構成される。
 上述した本発明の第1実施形態の超音波内視鏡は、先端部40の超音波振動子48及びバッキング材層54の発熱を、銅箔60等の第1熱伝導部材、導電性熱伝導部材61等の第2熱伝導部材、及び絶縁性熱伝導部材62を介して、内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に逃がすものであるが、本発明はこれに限定されず、他の内視鏡構造物に熱を流すものであっても良いし、他の第2熱伝導部材を用いるものであっても良い。なお、放熱対象となる内視鏡構造物としては、上述した起立台アセンブリ92等の種々の起立台部品のみならず、内視鏡構造物の導電性の構造体であれば、処置具チャンネル90の鉗子パイプ等の鉗子管路部品、又はアングルリング43の先端リング43a等のアングル組立部品の先端側リング部品であっても良いし、他の導電性の構造体であっても良い。
 以下に、図12~図14を参照して、本発明の第2~第4実施形態の超音波内視鏡について説明する。ここで、図12~図14は、図5と同様に、各実施形態の超音波内視鏡の放熱構造を説明するために、放熱構造に関連する部材等を強調して示すものであり、説明に必要な部分のみを強調して記載し、説明に用いない部分は簡略化、又は省略して示す図面である。
 図12~図14に示す本発明の第2~第4実施形態の超音波内視鏡の先端部の超音波観察部、及び内視鏡観察部は、図5に示す放熱構造70、及び放熱構造70のための内視鏡観察部38の変更部分を除いて、図4に示す超音波内視鏡12の先端部40の超音波振動子ユニット46を備える超音波観察部36、及び内視鏡観察部38と同じ構成を有し、また、図1~図4、及び図6~図11に示す超音波内視鏡12と同様の構成を有するものであるので、それらの詳細な説明は省略する。
(第2実施形態)
 図12は、本発明の第2実施形態に係る超音波内視鏡の先端部の放熱構造を模式的に示す説明図である。
 本発明の第2実施形態の超音波内視鏡12aの先端部40aの放熱構造70aは、図12に示すように、銅箔60、導電性熱伝導部材61a、及び絶縁性熱伝導部材62aからなるが、更に、絶縁被覆部材63aを備えていることが好ましい。
 導電性熱伝導部材61aは、銅箔60と、絶縁性熱伝導部材62aとを熱的に接続する。導電性熱伝導部材61aの一端、即ち先端側の端部は、図5に示す放熱構造70と同様に、銅箔60に接続される。導電性熱伝導部材61aの他端、即ち基端側の端部は、銅箔60との接続部である先端側の端部から、内視鏡観察部38aのケーブル挿通孔73内を通って内視鏡観察部38aの基端側に延在し、ケーブル挿通孔73の下壁面の開口73bを通って折り曲げられて内視鏡観察部38aと湾曲部42の連結部116に固定されている先端リング43aの内側、内周面上まで延長され、内視鏡構造物であるアングルリング43の先端リング43aの内周面に配置された絶縁性熱伝導部材62aを介して先端リング43aの内周面上に配置される。
 なお、導電性熱伝導部材61aの基端側の端部の屈曲部分は、ケーブル挿通孔73の開口73bによって開放されているので、内視鏡観察部38aのその他の種々の内視鏡構造物、例えば処置具チャンネル90を構成するSUS(ステンレス)製の鉗子パイプ等に対して露出している露出部分となっている。このため、本発明においては、図12に示すように、導電性熱伝導部材61aの露出部分は、絶縁被覆部材63aで被覆されていることが好ましく、こうして、鉗子パイプ等の内視鏡構造物との導通を絶縁、又は遮断しておくことが好ましい。
 放熱構造70aにおいては、導電性熱伝導部材61aと、内視鏡構造物である先端リング43aとで、その間に絶縁性熱伝導部材62aを挟み込む構成を有する。この時、導電性熱伝導部材61aを、C形状のリング状板バネで押さえつけるようにしても良い。こうすることで、絶縁性熱伝導部材62を先端リング43aの内周面上に着脱自在に配置でき、修理性が向上する。
 こうして、導電性熱伝導部材61aは、絶縁性熱伝導部材62aを介して先端リング43aに熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。その結果、銅箔60は、導電性熱伝導部材61a、及び絶縁性熱伝導部材62aを介して、先端リング43aに熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。
 したがって、先端部40aの超音波振動子48及びバッキング材層54の発熱を、銅箔60等の第1熱伝導部材、導電性熱伝導部材61a等の第2熱伝導部材、及び絶縁性熱伝導部材62aを介して、内視鏡構造物であるアングルリング43の先端リング43aに伝導し、図2に示すように、その熱を更に、先端リング43aから湾曲部42の複数のアングルリング43の基端側に伝導し、軟性部44を経て操作部24から外部に放熱することができる。
 なお、導電性熱伝導部材61a、絶縁性熱伝導部材62a、及び絶縁被覆部材63aは、それぞれ図5に示す導電性熱伝導部材61、絶縁性熱伝導部材62、及び絶縁被覆部材63と、配置される場所、及びそのために形状が異なる以外は、全く同様の機能及び構成を有するものであるので、その説明は省略する。
 なお、図12示す例では、絶縁性熱伝導部材62aを先端リング43aの内周面上に配置し、導電性熱伝導部材61aと先端リング43aとで挟み込む構成としたが、本発明はこれに限定されず、絶縁性熱伝導部材62aを先端リング43aの外側、外周面上に配置し、その上から導電性熱伝導部材61aを被せ、導電性熱伝導部材61aと先端リング43aとで挟み込む構成としても良い。この場合にも、導電性熱伝導部材61aを、外側からC形状のリング状板バネ押さえつけるようにして、絶縁性熱伝導部材62aを先端リング43aの内周面上に着脱自在に配置できるようにして、修理性を向上させるようにしても良い。
(第3実施形態)
 図13は、本発明の第3実施形態に係る超音波内視鏡の先端部の放熱構造を模式的に示す説明図である。
 本発明の第3実施形態の超音波内視鏡12bの先端部40bの放熱構造70bは、図13に示すように、銅箔60、導電性熱伝導部材61b、及び絶縁性熱伝導部材62bからなる。
 本実施形態の放熱構造70bにおいては、ケーブル挿通孔73と起立台アセンブリ92の基台部96の底面(下面)96aとを仕切る壁の厚みを薄くした部分が、絶縁性熱伝導部材62bとして、機能する。即ち、絶縁性熱伝導部材62bとして機能するのは、内視鏡構造物である起立台アセンブリ92の基台部96の底面96aに当接するケーブル挿通孔73の厚みの薄い壁、即ち薄壁部分73cである。
 導電性熱伝導部材61bは、銅箔60と、絶縁性熱伝導部材62bとなるケーブル挿通孔73の薄壁部分73cとを熱的に接続する。導電性熱伝導部材61bの一端、即ち先端側の端部は、図5に示す放熱構造70と同様に、銅箔60に接続される。導電性熱伝導部材61bの他端、即ち基端側の端部は、銅箔60との接続部である先端側の端部から、内視鏡観察部38bのケーブル挿通孔73内を通って内視鏡観察部38bの基端側に延在し、ケーブル挿通孔73の薄壁部分73cに接続される。
 その結果、本実施形態の放熱構造70bにおいては、導電性熱伝導部材61bと、内視鏡構造物である起立台アセンブリ92の基台部96とで、その間に絶縁性熱伝導部材62bとなる薄壁部分73cを挟み込む構成を有する。
 本実施形態においては絶縁性熱伝導部材62bとして機能するケーブル挿通孔73の薄壁部分73cの壁の厚みは、3mm以下である必要があるが、1mm以下であることが望ましい。
 こうして、導電性熱伝導部材61bは、絶縁性熱伝導部材62bとなる薄壁部分73cを介して起立台アセンブリ92に熱的に接続されるが、内視鏡構造物に対して開放されていないので、内視鏡構造物から電気的には絶縁、又は遮断される。その結果、銅箔60は、導電性熱伝導部材61b、及び絶縁性熱伝導部材62bとなる薄壁部分73cを介して、起立台アセンブリ92に熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。
 したがって、先端部40bの超音波振動子48及びバッキング材層54の発熱を、銅箔60等の第1熱伝導部材、導電性熱伝導部材61b等の第2熱伝導部材、及び絶縁性熱伝導部材62bとして機能する薄壁部分73cを介して、内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に伝導し、第1実施形態の放熱構造70と同様に、図10に示す内視鏡構造物であるレバー操作ワイヤ110に伝導し、及び/又は図2に示す湾曲部42の複数のアングルリング43の基端側から更に軟性部44に伝導し、操作部24から外部に放熱することができる。
 なお、導電性熱伝導部材61bは、それぞれ図5に示す導電性熱伝導部材61と、配置される場所が異なるために、形状が異なる以外は、全く同様の機能及び構成を有するものであるので、その説明は省略する。
(第4実施形態)
 図14は、本発明の第4実施形態に係る超音波内視鏡の先端部の放熱構造を模式的に示す説明図である。
 本発明の第4実施形態の超音波内視鏡12cの先端部40cの放熱構造70cは、図14に示すように、上述した様に、銅箔60、導電性熱伝導部材61c、及び絶縁性熱伝導部材として機能する、即ち熱伝導性の高いセラミック製ネジ62cからなる。
 導電性熱伝導部材61cは、銅箔60と、セラミック製ネジ62cとを熱的に接続する。導電性熱伝導部材61cの一端、即ち先端側の端部は、図5に示す放熱構造70と同様に、銅箔60に接続される。導電性熱伝導部材61cの他端、即ち基端側の端部は、銅箔60との接続部である先端側の端部から、内視鏡観察部38cのケーブル挿通孔73内を通って内視鏡観察部38cの基端側に延在する。
 このようにケーブル挿通孔73内を延在する導電性熱伝導部材61cには、ネジ62cを挿通する挿通孔が穿孔されており、導電性熱伝導部材61cの挿通孔に対応してケーブル挿通孔73の壁には対応挿通孔が、ケーブル挿通孔73に隣接する起立台アセンブリ92の基台部96にはネジ孔が形成されている。セラミック製ネジ62cは、導電性熱伝導部材61cの挿通孔に嵌めこまれ、ケーブル挿通孔73の壁の対応挿通孔を通って、起立台アセンブリ92の基台部96のネジ孔に螺合されて締め付けられる。こうして、ネジ62cの先端部は、内視鏡構造物の導電性の構造体である起立台アセンブリ92の基台部96に当接する。
 導電性熱伝導部材61cは、セラミック製ネジ62cによって、ケーブル挿通孔73の壁を挟んで起立台アセンブリ92の基台部96に固定されて接続される。なお、ネジ62cは、起立台アセンブリ92に対して着脱自在であるので、放熱構造70cは、修理性が高い。
 こうして、導電性熱伝導部材61cは、セラミック製ネジ62cを介して起立台アセンブリ92に熱的に接続されるが、内視鏡構造物に対して開放されていないので、内視鏡構造物から電気的には絶縁、又は遮断される。その結果、銅箔60は、導電性熱伝導部材61a、及びセラミック製ネジ62cを介して、起立台アセンブリ92に熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。
 したがって、先端部40cの超音波振動子48及びバッキング材層54の発熱を、銅箔60等の第1熱伝導部材、導電性熱伝導部材61c等の第2熱伝導部材、及び絶縁性熱伝導部材として機能するセラミック製ネジ62cを介して、内視鏡構造物である起立台アセンブリ92に伝導し、第1実施形態の放熱構造70と同様に、湾曲部42から軟性部44に伝導し、操作部24から外部に放熱することができる。ネジ62cの取付性をよくするため、ネジ62cを挿入するためのアクセス孔が基部アセンブリ91の外周面に設けられていて、ネジ接続後にアクセス孔をシール材や蓋状部材で塞ぐ構造にしてもよい。
 なお、導電性熱伝導部材61c、及び絶縁性熱伝導部材として機能するセラミック製ネジ62cは、それぞれ図5に示す導電性熱伝導部材61、及び絶縁性熱伝導部材62と、配置される場所、及びそのために形状が異なる以外は、全く同様の機能及び構成を有するものであるので、その説明は省略する。
 上述した本発明の第1~第4実施形態の先端部に放熱構造を備える超音波内視鏡は、いずれも内視鏡観察部の処置具導出部に起立台を備えるコンベックス型超音波内視鏡であるが、本発明はこれに限定されず、起立台を備えていない内視鏡観察部を有する先端部に放熱構造を備えるコンベックス型超音波内視鏡であっても良い。
 以下に、図15~図18を参照して、本発明の第5~第6実施形態の超音波内視鏡について説明する。
 図15~図18に示す本発明の第5~第6実施形態の超音波内視鏡の先端部の超音波観察部、及び内視鏡観察部は、内視鏡観察部に起立台を備えていない点、及び図5に示す放熱構造70、及び放熱構造70のための内視鏡観察部38の変更部分を除いて、図4に示す超音波内視鏡12の先端部40の超音波振動子ユニット46を備える超音波観察部36、及び内視鏡観察部38と同じ構成を有し、また、図15~図18に示す本発明の第5~第6実施形態の超音波内視鏡のその他の構成は、図1~図4、及び図6~図11に示す超音波内視鏡12と同様の構成であるので、それらの詳細な説明は省略する。なお、図16~図18は、図5と同様に、各実施形態の超音波内視鏡の放熱構造を説明するために、放熱構造に関連する部材等を強調して示すものであり、説明に必要な部分のみを強調して記載し、説明に用いない部分は簡略化、又は省略して示す図面である。
(第5実施形態)
 図15は、本実施形態の超音波内視鏡の先端部及びその近傍を示す部分拡大平面図である。図16は、図15に示す超音波内視鏡の先端部をその長手方向に沿った中心線で切断した模式的縦断面図である。図17は、図15に示す超音波内視鏡の先端部の放熱構造の一例の模式的縦断面図である。
 まず、図15~図17に示すように、本発明の超音波内視鏡12dは、本発明の特徴とする放熱構造70dを備える超音波観察部36と、内視鏡観察部38dとを先端部40dに有し、被検体の体腔内を撮影して、それぞれ超音波画像及び内視鏡画像を取得するものである。
 図15及び図16に示す超音波内視鏡12dの先端部40dには、先端側に超音波観察部36と、基端側に内視鏡観察部38dと、これらの間に処置具導出口88aとが設けられており、共に超音波内視鏡12dの先端部40dの先端部本体となる、硬質樹脂等の硬質部材からなる外装部材41に取り付けられて保持されている。
 図15及び図16に示す例では、処置具導出口88aは、超音波観察部36と内視鏡観察部38dとの間に設けられているが、本発明は特に図示例に限定されず、内視鏡観察部38d内に設けられていても良いし、内視鏡観察部38dよりも基端側(湾曲部42側)に設けられていても良い。
 超音波観察部36は、複数の超音波振動子48がアレイ状に配列された超音波振動子アレイ50を備える超音波振動子ユニット46、及び超音波振動子ユニット46を取り付けて保持する外装部材41から構成される。
 図16及び図17に示すように、超音波振動子ユニット46は、複数の超音波振動子48からなる超音波振動子アレイ50と、複数の個別電極52aを備える電極部52と、複数の接続部56aを備えるケーブル配線部56と、グランドバー57と、銅箔60aと、を有する。
 図17に示すように、銅箔60aは、複数の超音波振動子48に接続される熱伝導部材であって、本実施形態の放熱構造70dを構成するものである。銅箔60aは、図5に示す銅箔60と同様に、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54の片面前面、又は両外側面全面に貼り付けられ、超音波振動子アレイ50と逆側のバッキング材層54の下側を経て内視鏡観察部38まで延在する。銅箔60aは、複数の超音波振動子48をシールドすると共に、複数の超音波振動子48及びバッキング材層54において発生した熱を逃がす役目を果たす。
 また、図15~図17に示すように、内視鏡観察部38dは、観察窓78、照明窓80(80a、80b)、及び洗浄(送気送水)ノズル82等と、観察窓78の内側に配設される対物レンズ120、固体撮像素子122、及び配線ケーブル124等とから構成される。
 本発明の第1実施形態と同様に、観察窓78から入射した観察対象部位の反射光は、対物レンズ120でCCD、又はCMOS等の固体撮像素子122の撮像面に結像される。固体撮像素子122は、観察窓78、及び対物レンズ120を透過して撮像面に結像された観察対象部位の反射光を光電変換して、撮像信号を出力する。固体撮像素子122で出力された撮像画像信号は、挿入部22から操作部24まで延設された配線ケーブル124を経由して、ユニバーサルコード26により内視鏡用プロセッサ装置16に伝送される。内視鏡用プロセッサ装置16は、伝送された撮像信号に対して、各種信号処理、及び画像処理を施し、内視鏡光学画像としてモニタ20に表示する。
 本発明の第5実施形態の超音波内視鏡12dの放熱構造70dは、図17に示すように、銅箔60a、導電性熱伝導部材61d、及び絶縁性熱伝導部材62dからなるが、更に、絶縁被覆部材63dを備えていることが好ましい。
 導電性熱伝導部材61dは、銅箔60aと、絶縁性熱伝導部材62dとを熱的に接続する。導電性熱伝導部材61dの一端、即ち先端側の端部は、図5に示す放熱構造70と同様に、銅箔60aのバッキング材層54の下側まで延びた部分の先端側に接続される。導電性熱伝導部材61dの他端、即ち基端側の端部は、銅箔60aとの接続部である先端側の端部から、内視鏡観察部38dのケーブル挿通孔73を通って内視鏡観察部38dの基端側に向い、処置具チャンネル(鉗子管路)90aを構成する、内視鏡構造物である鉗子管路部品である鉗子パイプ126の外側、外周面上まで延長され、鉗子パイプ126の外周面に配置された絶縁性熱伝導部材62dを介して鉗子パイプ126の外周面上に配置される。
 なお、鉗子パイプ126の外周面に配置された導電性熱伝導部材61dの基端側の端部は、内視鏡観察部38dのその他の種々の内視鏡構造物に対して露出している露出部分となっている。このため、本発明においては、図17に示すように、導電性熱伝導部材61dの露出部分は、絶縁被覆部材63d、例えば糸巻チューブ、又は熱収縮チューブ等で被覆されていることが好ましく、こうして、他の内視鏡構造物との導通を絶縁、又は遮断しておくことが好ましい。
 本実施形態の放熱構造70dにおいては、鉗子パイプ126の周囲、即ち外周面に絶縁性熱伝導部材62dを巻き付け、その上から導電性熱伝導部材61dを巻き付け、更にその上から糸巻チューブ、又は熱収縮チューブ等で挟み込んで押さ付ける構成を有する。こうすることで、絶縁性熱伝導部材62dを鉗子パイプ126の外周面上に着脱自在に配置でき、修理性を向上させることができる。
 こうして、導電性熱伝導部材61dは、絶縁性熱伝導部材62dを介して鉗子パイプ126に熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。その結果、銅箔60aは、導電性熱伝導部材61d、及び絶縁性熱伝導部材62dを介して、鉗子パイプ126に熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。
 したがって、先端部40dの超音波振動子48及びバッキング材層54の発熱を、銅箔60a等の第1熱伝導部材、導電性熱伝導部材61d等の第2熱伝導部材、及び絶縁性熱伝導部材62dを介して、内視鏡構造物である鉗子パイプ126に伝導し、その熱を操作部24の処置具挿入口30から外部に放熱することができる。
 なお、本実施形態においては、図18に示すように、絶縁性熱伝導部材62dとして、鉗子パイプ126の外周面にDLCコーティング等の絶縁性コーティングを施して形成された絶縁性コーティング層128を用いることも好ましい。なお、絶縁性コーティング層128としては、本発明に用いられる絶縁性熱伝導部材として要件、例えば耐電圧、厚み、及び熱伝導率等を満足するものであれば、どのようなものでも良い。このように、絶縁性コーティング層128を用いる場合には、導電性熱伝導部材61dが被覆された鉗子パイプ126の周囲に、導電性熱伝導部材61dを容易に巻きつけることができる。
 また、図17及び図18に示す放熱構造70dにおいては、放熱構造70dが放熱する内視鏡構造物を、鉗子パイプ126としているが、本実施形態においてはこれに限定されず、図12に示すように、内視鏡構造物である湾曲部42のアングルリング43の先端リング43aとしても良い。この場合には、放熱構造70dの導電性熱伝導部材61d、絶縁性熱伝導部材62d、及び絶縁被覆部材63dを、図12に示す放熱構造70aの導電性熱伝導部材61a、絶縁性熱伝導部材62a、及び絶縁被覆部材63aのように配置すればよい。
 なお、図17に示す銅箔60a、導電性熱伝導部材61d、絶縁性コーティング層128等の絶縁性熱伝導部材62d、及び絶縁被覆部材63dは、それぞれ図5に示す銅箔60、導電性熱伝導部材61、絶縁性熱伝導部材62、及び絶縁被覆部材63と、配置される場所、及びそのために形状が異なる以外は、全く同様の機能及び構成を有するものであるので、その説明は省略する。
 上述した本発明の第1~第5実施形態の先端部に放熱構造を備える超音波内視鏡は、いずれもコンベックス型の超音波探触子を有するコンベックス型超音波内視鏡であるが、本発明はこれに限定されず、先端部に放熱構造を備えるラジアル型の超音波探触子に有するラジアル型超音波内視鏡であっても良い。
(第6実施形態)
 図19は、本実施形態の超音波内視鏡の挿入部の先端部を模式的に示す部分拡大平面図である。また、図20は、図19に示すX-X線矢視図であり、図19に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部の部分縦断面図である。
 なお、図19及び図20に示す第6実施形態の超音波内視鏡130は、図1に示す第1実施形態の超音波内視鏡12と、先端部40以外は、同様の構成を有し、また、図15、及び図16に示す第5実施形態の超音波内視鏡12dと、コンベックス型の超音波観察部36及び内視鏡観察部38dを備える先端部40dの代わりに、ラジアル型の超音波観察部134及び内視鏡観察部136を備える先端部132を有している点で異なる以外は、同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一参照の符号を付し、詳細な説明は省略する。
 図19及び図20に示すように、本実施形態の超音波内視鏡130は、ラジアル型の超音波観察部134及び内視鏡観察部136超音波探触子を備える先端部132を有し、被検体の体腔内を撮影して、それぞれ超音波画像(エコー信号)及び内視鏡画像(画像信号)を取得するものである。超音波内視鏡130は、先端部132に加え、図19及び図20には図示しないが、図1に示す超音波内視鏡12と同様に、湾曲部(42)及び軟性部(44)を備える挿入部(22)、操作部(24)、並びにユニバーサルコード(26)を有する。
 ここで、図19及び図20に示す例においては、超音波観察部134は、内視鏡観察部136よりも超音波内視鏡130の先端側に配設されるが、本発明はこれに限定されず、内視鏡観察部136が超音波観察部134より先端側にあっても良いし、内視鏡観察部136の一部の構成部品が超音波観察部134より先端側にあっても良い。
 また、本実施形態の超音波内視鏡130の内視鏡観察部136は、処置具導出口(鉗子出口ともいう)140、観察窓142、照明窓144、及び洗浄ノズル146等を有し、観察窓142の内側には、図示しないが、対物レンズ、固体撮像素子、及び配線ケーブルを有している。
 なお、処置具導出口140は、処置具を導出させる開口であり、処置具挿入口30(図1参照)に連通する処置具チャンネル(鉗子管路)148の出口開口である。
 図19及び図20に示す超音波内視鏡130では、処置具導出口140は、超音波観察部134よりも基端側の内視鏡観察部136に設けられているが、本発明はこれに限定されず、超音波観察部134よりも基端側にあれば、超音波観察部134と内視鏡観察部136との間にあっても良い。また、本実施形態の超音波内視鏡130は、図2~図5、及び図9~図11に示す第1実施形態の超音波内視鏡12と同様、鉗子、穿刺針及び高周波メスなどの処置具を処置具導出口140から導出する処置具導出機構を備えていても良い。
 なお、処置具導出口140、観察窓142、照明窓144、洗浄ノズル146、並びに図示しない対物レンズ、固体撮像素子、及び配線ケーブルは、図16に示す処置具導出口88a、観察窓78、照明窓80、洗浄ノズル82、並びに図示しない対物レンズ120、固体撮像素子122、及び配線ケーブル124と同様の構成を有するものであるので、その説明は省略する。
 図19及び図20に示すように、本実施形態の超音波観察部134は、超音波振動子ユニット138と、超音波振動子ユニット138を取り付けて保持する円筒状の外装部材150と、超音波振動子ユニット138に配線されるシールドケーブル72の複数本の同軸ケーブル58と、から構成されるものである。
 図20に示すように、超音波振動子ユニット138は、複数の超音波振動子152が円筒状に配列された超音波振動子アレイ154と、超音波振動子アレイ154と導通する電極部156と、超音波振動子アレイ154の各超音波振動子152を超音波振動子ユニット138の中心側の面(超音波振動子152の内側の面)側から支持するバッキング材層158と、超音波振動子アレイ154に対してバッキング材層158の逆側(超音波振動子アレイ154の外側)に積層された音響整合層160と、音響整合層160に対して超音波振動子アレイ154の逆側(音響整合層160の外側)に積層された音響レンズ162と、を有する。以上のように、超音波振動子ユニット138は、音響レンズ162、音響整合層160、超音波振動子アレイ154及びバッキング材層158からなる積層体164を有する。
 ここで、電極部156は、超音波振動子アレイ154の複数の超音波振動子152の各個別電極156aと、複数の超音波振動子152に共通な共通電極156bとを備える。
 また、バッキング材層158は、中心側に配設されるフランジ166aを持つ円筒状部材166によって支持されている。円筒状部材166には、積層体164の基端側の端部近傍において、円筒状部材166の内外を貫通する1以上のスリット166bが開けられている。
 なお、本実施形態の超音波振動子152、超音波振動子アレイ154、電極部156、バッキング材層158、音響整合層160、音響レンズ162、及び積層体164は、円筒形状に形成されており、図1~図4に示す第1実施形態の超音波振動子48、超音波振動子アレイ50、電極部52、バッキング材層54、音響整合層64、音響レンズ66、及び積層体68と、形状的には異なるが、その構成、及び機能は同様であるので、その説明を省略する。
 また、超音波振動子ユニット138は、更に、電極部156の複数の個別電極156aに電気的に接続され、複数本の同軸ケーブル58の信号線58aを配線接続する複数の接続部168aを備えるフレキシブル配線基板(FPC)168と、電極部156の共通電極156bに電気的に接続されたグランドバー170と、バッキング材層158の側端面(内視鏡観察部136側の端面)とは逆側、基端側のFPC168表面に貼り付けられる銅箔172と、を有する。
 ここで、FPC168は、円筒形状のバッキング材層158の側端面(内視鏡観察部136側の端面)に配設される。FPC168の一方の端部は、バッキング材層158の側端面に隣接する外周面に沿って配設され、電極部156の複数の個別電極156a、及び共通電極156bに電気的に接続される。FPC168の一方の端部は、バッキング材層158の側端面から延在して円筒状部材166に当接し、円筒状部材166の外周面に沿って内視鏡観察部136側に延在する。
 また、電極部156の複数の個別電極156aに電気的に接続されたFPC168の複数の接続部168aには、複数本の同軸ケーブル58の信号線58aがそれぞれ電気的に接続され、複数の超音波振動子152の各個別電極156aを複数本の同軸ケーブル58の信号線58aにそれぞれ電気的に接続する。
 一方、電極部156の共通電極156bに電気的に接続されたFPC168のグランド配線と、グランドバー170との間に、複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cが挟まれる構造となっており、グランドバー170には、複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cがそれぞれ電気的に接続されて、FPC168のグランド配線が電気的に接続される。こうして、複数の超音波振動子152の共通電極156bは、複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cにそれぞれ電気的に接続される。
 複数本の同軸ケーブル58、その信号線58a、及びシールド部材が58cは、円筒状部材166の1以上のスリット166bを通り、円筒状部材166の内部から外部に引き出されて、それぞれFPC168の複数の接続部168a、及びグランドバー170に接続される。
 なお、複数本の同軸ケーブル58、それらの信号線58aのFPC168の複数の接続部168aへの接続部、及び複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cのグランドバー170への接続部は、複数本の同軸ケーブル58がばらけたり、接続部が接続不良になることを避けるために充填材で埋めて、円筒状部材166のスリット166b及びその近傍の内部管路166cに充填材層(図示せず)を形成しておくことが好ましい。
 図20に示すように、本発明の第6実施形態の超音波内視鏡130の放熱構造174は、銅箔172、導電性熱伝導部材176、及び絶縁性熱伝導部材178からなるが、更に、絶縁被覆部材180を備えていることが好ましい。
 銅箔172は、複数の超音波振動子152に熱的に接続される熱伝導部材であって、本実施形態の放熱構造174を構成するものである。銅箔172は、複数の超音波振動子152が円筒形状に配列された超音波振動子アレイ154、及び円筒形状のバッキング材層158の片面、又は両外側面の位置に相当するFPC168の表面に貼り付けられ、超音波振動子アレイ154と逆側のバッキング材層158に相当する位置から基端側に折り曲げられて円筒状部材166の中心線に平行に内視鏡観察部136まで延在する。銅箔172は、複数の超音波振動子152をシールドすると共に、複数の超音波振動子152及びバッキング材層158において発生した熱を逃がす役目を果たす。
 なお、図示例では、銅箔172は、複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cに接続されたグランドバー170に、即ち、複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cとグランドバー170との接続部に接続されている。なお、本発明はこれに限定されず、銅箔172と、グランドバー170、及び複数本の同軸ケーブル58のシールド部材58cとは接続されていなくてもよい。
 導電性熱伝導部材176は、例えば1以上からなり、銅箔172と、絶縁性熱伝導部材178とを熱的に接続する。導電性熱伝導部材176の一端、即ち先端側の端部は、シールド部材58cとグランドバー170との接続部において、バッキング材層158に相当する位置から内視鏡観察部136まで延びた銅箔172の部分の先端側に接続される。導電性熱伝導部材176の他端、即ち基端側の端部は、銅箔172との接続部である先端側の端部から、内視鏡観察部136の円筒状部材166の外部を通ってその中心線に略平行に内視鏡観察部136の基端側に向い、処置具チャンネル(鉗子管路)148を構成する、内視鏡構造物である鉗子管路部品である鉗子パイプ182の外側、外周面上まで延長され、鉗子パイプ182の外周面に配置された絶縁性熱伝導部材178を介して鉗子パイプ182の外周面上に配置される。
 なお、FPC168の複数の接続部168a、及びグランドバー170にそれぞれ接続された信号線58a、及びシールド部材が58cを備える複数本の同軸ケーブル58は、内視鏡観察部136の円筒状部材166のスリット166bを通ってその内部管路166cに入り、内部管路166cにおいてシールドケーブル72として纏められて内部管路166cを通って内視鏡観察部136の基端側に向う。
 ここで、スリット166bは、複数本の同軸ケーブル58、その信号線58a、及びシールド部材が58cを通すことができれば、1つであっても、複数であっても良い。
 ここで、鉗子パイプ182の外周面に配置された導電性熱伝導部材176の基端側の端部は、内視鏡観察部136のその他の種々の内視鏡構造物に対して露出している露出部分となっている。このため、本発明においては、図20に示すように、導電性熱伝導部材176の露出部分は、絶縁被覆部材180、例えば糸巻チューブ、又は熱収縮チューブ等で被覆されていることが好ましく、こうして、他の内視鏡構造物との導通を絶縁、又は遮断しておくことが好ましい。
 本実施形態の放熱構造174においても、図17、及び図18に示す放熱構造70dと同様に、鉗子パイプ182の周囲、即ち外周面に絶縁性熱伝導部材178を巻き付け、その上から導電性熱伝導部材176を巻き付け、更にその上から糸巻チューブ、又は熱収縮チューブ等で挟み込んで押え付ける構成を有する。こうすることで、絶縁性熱伝導部材178を鉗子パイプ182の外周面上に着脱自在に配置でき、修理性を向上させることができる。
 こうして、導電性熱伝導部材176は、絶縁性熱伝導部材178を介して鉗子パイプ182に熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。その結果、銅箔172は、導電性熱伝導部材176、及び絶縁性熱伝導部材178を介して、鉗子パイプ182に熱的に接続されるが、電気的には絶縁、又は遮断される。
 したがって、先端部132の超音波振動子152及びバッキング材層158の発熱を、銅箔172等の第1熱伝導部材、導電性熱伝導部材176等の第2熱伝導部材、及び絶縁性熱伝導部材178を介して、内視鏡構造物である鉗子パイプ182に伝導し、その熱を操作部24の処置具挿入口30から外部に放熱することができる。
 なお、本実施形態においては、図18に示す第5実施形態の場合と同様に、図20に示す絶縁性熱伝導部材178として、鉗子パイプ182の外周面に施されたDLCコーティング等の絶縁性コーティング層を用いることも好ましい。
 また、図20に示す放熱構造174においても、図17に示す放熱構造70dの場合と同様に、図12に示すように、放熱対象となる内視鏡構造物を、湾曲部42のアングルリング43の先端リング43aとしても良い。
 なお、図20に示す銅箔172、導電性熱伝導部材176、絶縁性熱伝導部材178、及び絶縁被覆部材180は、それぞれ図5に示す銅箔60、導電性熱伝導部材61、絶縁性熱伝導部材62、及び絶縁被覆部材63と、配置される場所、及びそのために形状が異なる以外は、全く同様の機能及び構成を有するものであるので、その説明は省略する。
 以上、本発明に係る超音波内視鏡について種々の実施形態、及び種々の実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
 10…超音波検査システム
 12,12a,12b,12c,12d,130…超音波内視鏡
 14…超音波用プロセッサ装置
 16…内視鏡用プロセッサ装置
 18…光源装置
 20…モニタ
 21a…送水タンク
 21b…吸引ポンプ
 22…挿入部
 24…操作部
 26…ユニバーサルコード
 27…起立操作レバー
 28a…送気送水ボタン
 28b…吸引ボタン
 29…アングルノブ
 30…処置具挿入口(鉗子口)
 32a…超音波用コネクタ
 32b…内視鏡用コネクタ
 32c…光源用コネクタ
 34a…送気送水用チューブ
 34b…吸引用チューブ
 36,134…超音波観察部
 38,38a,38b,38c,38d,136…内視鏡観察部
 40,40a,40b,40c,40d,132…先端部
 41,150…外装部材(先端ケース)
 42…湾曲部
 43…アングルリング
 43a…先端リング
 44…軟性部
 46,138…超音波振動子ユニット
 48,152…超音波振動子
 50,154…超音波振動子アレイ
 52,156…電極部
 52a,156a…個別電極
 52b,156b…共通電極
 54,158…バッキング材層
 56…ケーブル配線部
 56a,168a…接続部
 58…同軸ケーブル
 58a…信号線
 58b…第1絶縁層
 58c…シールド部材
 58d…第2絶縁層
 57,170…グランドバー
 60,60a,172…銅箔
 61,61a,61b,61c,61d,176…導電性熱伝導部材
 62,62a,62b,62c,62d,178…絶縁性熱伝導部材
 63,63a,63d,180…絶縁被覆部材
 64,160…音響整合層
 66,162…音響レンズ
 68,164…積層体
 70、70a、70b、70c、70d,174…放熱構造
 72…シールドケーブル
 72a…外皮
 73…ケーブル挿通孔
 73a、73b…開口
 73c…薄壁部分
 74…充填材層
 76…処置具導出部
 77a,77b…斜面
 78,142…観察窓
 80,80a,80b,144…照明窓
 82,146…洗浄ノズル
 84…起立台
 84a…支持部
 86…起立台収容部
 88,88a,140…処置具導出口(鉗子出口)
 90,90a,148…処置具チャンネル(鉗子管路)
 91…基部アセンブリ
 91a…支持部品
 92…起立台アセンブリ
 93…頭部アセンブリ
 94…駆動機構部
 96…基台部
 96a…底面(下面)
 98…レバー収容部
 98a…収容空間
 98b…側壁部
 100…処置具挿通部
 100a…下側表面
 101…処置具挿通孔
 102…回動軸
 104…起立レバー
 104a…貫通孔
 106…円柱部材
 108…コントロールケーブル
 110…レバー操作ワイヤ
 112…繋ぎ部材
 114…鉗子チューブ
 116…連結部
 116a…中間径部
 116b…小径部
 117a,117b…開口
 118…ネジ孔
 119…ネジ
 120…対物レンズ
 122…固体撮像素子
 124…配線ケーブル
 126,182…鉗子パイプ
 128…絶縁性コーティング層
 166…円筒状部材
 166a…フランジ
 166b…スリット
 166c…内部管路
 168…フレキシブル配線基板(FPC)
 EL…長手方向(エレベーション方向)
 AZ…平行な方向(アジマス方向)

Claims (19)

  1.  複数の超音波振動子と、
     前記複数の超音波振動子を収容する先端部と、
     前記先端部に収納、又は接続される導電性の内視鏡構造物と、
     前記複数の超音波振動子に接続された熱伝導部材と、
     前記内視鏡構造物と接続された絶縁性熱伝導部材と、を有し、
     前記熱伝導部材と前記絶縁性熱伝導部材とを接続したことを特徴とする超音波内視鏡。
  2.  前記熱伝導部材は、導電性熱伝導部材であり、
     前記内視鏡構造物は、金属製である請求項1に記載の超音波内視鏡。
  3.  前記熱伝導部材は、前記複数の超音波振動子に直接接続される第1熱伝導部材と、該第1熱伝導部材と前記絶縁性熱伝導部材とを接続する第2熱伝導部材と、を有する請求項1、又は2に記載の超音波内視鏡。
  4.  前記絶縁性熱伝導部材は、前記熱伝導部材、又は前記内視鏡構造物に対して着脱自在に接続されている請求項1~3のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  5.  前記熱伝導部材は、前記内視鏡構造物に対して露出している露出部分を有し、
     該露出部分は、絶縁被覆部材で被覆される請求項1~4のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  6.  前記絶縁性熱伝導部材の耐電圧は、1.5kV以上である請求項1~5のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  7.  前記絶縁性熱伝導部材の厚みは、3mm以下である請求項1~6のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  8.  前記絶縁性熱伝導部材の熱伝導率は、0.5W/mK以上である請求項1~7のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  9.  前記内視鏡構造物は、起立台部品、鉗子管路部品、又はアングル組立部品の先端側リング部品である請求項1~8のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  10.  前記起立台部品、及び鉗子管路部品の少なくとも一方は、前記複数の超音波振動子よりも、前記超音波内視鏡の基端側に配置されている請求項9に記載の超音波内視鏡。
  11.  前記熱伝導部材の熱伝導率は、0.5W/mK以上である請求項1~10のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  12.  更に、前記複数の超音波振動子にそれぞれ接続される複数の超音波ケーブルと、
     前記先端部に設けられ、前記複数の超音波ケーブルを挿通するケーブル挿通孔と、を有し、
     前記熱伝導部材の一部は、前記ケーブル挿通孔内に配置される請求項1~11のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  13.  前記熱伝導部材は、前記複数の超音波振動子に直接接続される第1熱伝導部材と、該第1熱伝導部材と前記絶縁性熱伝導部材とを接続する第2熱伝導部材と、を有し、
     前記第2の熱伝導部材は、前記ケーブル挿通孔内に配置される請求項12に記載の超音波内視鏡。
  14.  前記絶縁性熱伝導部材は、前記内視鏡構造物の導電性の構造体に当接する前記ケーブル挿通孔の壁であり、
     前記壁の厚さは3mm以下である請求項12、又は13に記載の超音波内視鏡。
  15.  前記絶縁性熱伝導部材は、前記熱伝導部材を前記内視鏡構造物の導電性の構造体に取り付ける熱伝導性のセラミック製のネジであり、
     該ネジの先端部は、前記導電性の構造体に当接する請求項1~13のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  16.  前記先端部は、絶縁性の外装部材を有し、
     前記内視鏡構造物は、前記外装部材内に収納される、又は接続される請求項1~15のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  17.  前記複数の超音波振動子は、コンベックス型、又はラジアル型である請求項1~16のいずれか1項に記載の超音波内視鏡。
  18.  複数の超音波振動子と、
     前記複数の超音波振動子を収容する先端部と、を有する超音波内視鏡であって、
     前記先端部は、
     前記複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイと、
     前記超音波内視鏡の先端側に前記超音波振動子アレイを収容する先端ケースと、
     前記先端ケース内に設けられ、前記超音波振動子アレイの前記複数の超音波振動子と電気的にそれぞれ接続される複数のケーブルが挿通するケーブル挿通孔と、
     前記先端ケースの、前記超音波内視鏡の基端側に収容される、又は接続される導電性の内視鏡構造物と、
     前記超音波振動子アレイに接続された、前記複数の超音波振動子から発生した熱を放熱する導電性熱伝導部材と、
     前記導電性の内視鏡構造物に当接して配設された絶縁性熱伝導部材と、を有し、
     前記導電性熱伝導部材は、前記超音波内視鏡の基端側に延長され、
     延長された前記導電性熱伝導部材の基端側は、前記絶縁性導電部材と接続されることを特徴とする超音波内視鏡。
  19.  複数の超音波振動子と、
     前記複数の超音波振動子を収容する先端部と、を有する超音波内視鏡であって、
     前記先端部は、
     前記複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイと、
     前記超音波内視鏡の先端側に前記超音波振動子アレイを収容する先端ケースと、
     前記先端ケース内に設けられ、前記超音波振動子アレイの前記複数の超音波振動子と電気的にそれぞれ接続される複数のケーブルが挿通するケーブル挿通孔と、
     前記先端ケースの、前記超音波内視鏡の基端側に収容される、又は接続される導電性の内視鏡構造物と、
     前記超音波振動子アレイに接続された、前記複数の超音波振動子から発生した熱を放熱する導電性の第1熱伝導部材と、
     前記導電性の内視鏡構造物に当接して配設された絶縁性熱伝導部材と、
     先端側が前記第1熱伝導部材に接続され、前記先端ケース内を前記超音波内視鏡の基端側に延設するように配設され、基端側を前記絶縁性熱伝導部材に接続する導電性の第2熱伝導部材と、を有することを特徴とする超音波内視鏡。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020116044A (ja) * 2019-01-22 2020-08-06 オリンパス株式会社 内視鏡

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6401427B1 (ja) * 2016-12-19 2018-10-10 オリンパス株式会社 医療用撮像装置
US11737736B2 (en) * 2021-06-11 2023-08-29 GE Precision Healthcare LLC Ultrasound imaging probe with improved heat dissipation
US20230248216A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Olympus Medical Systems Corp. Insertion instrument, distal end portion of insertion instrument and manufacturing method of insertion instrument

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6173639A (ja) * 1984-09-17 1986-04-15 オリンパス光学工業株式会社 超音波内視鏡のヘツド装置
JP2008295749A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Fujifilm Corp 超音波内視鏡及び超音波内視鏡装置
JP2008301893A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Fujifilm Corp 超音波内視鏡及び超音波内視鏡装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI333367B (en) * 2005-04-14 2010-11-11 High Tech Comp Corp Hand-held wireless communication apparatus with ceramic screws
JP4843395B2 (ja) 2006-07-10 2011-12-21 日本電波工業株式会社 超音波探触子
JP5329065B2 (ja) 2007-09-28 2013-10-30 富士フイルム株式会社 超音波探触子
JP5171191B2 (ja) * 2007-09-28 2013-03-27 富士フイルム株式会社 超音波探触子
JP5399660B2 (ja) 2008-03-13 2014-01-29 富士フイルム株式会社 超音波内視鏡
JP5153476B2 (ja) 2008-06-24 2013-02-27 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡装置
JP5709317B2 (ja) * 2012-06-07 2015-04-30 富士フイルム株式会社 超音波内視鏡

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6173639A (ja) * 1984-09-17 1986-04-15 オリンパス光学工業株式会社 超音波内視鏡のヘツド装置
JP2008295749A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Fujifilm Corp 超音波内視鏡及び超音波内視鏡装置
JP2008301893A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Fujifilm Corp 超音波内視鏡及び超音波内視鏡装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3479770A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020116044A (ja) * 2019-01-22 2020-08-06 オリンパス株式会社 内視鏡
JP7249788B2 (ja) 2019-01-22 2023-03-31 オリンパス株式会社 内視鏡

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